新大工程熱力學(xué)課程教學(xué)大綱（90學(xué)時(shí)）

工程熱力學(xué)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)：課程類型：學(xué)科基礎(chǔ)必修課程總學(xué)時(shí)：84+6學(xué)分：5.5學(xué)分適用對(duì)象：適用于熱能與動(dòng)力工程專業(yè)民族本科生先修課程：《大學(xué)物理》、《大學(xué)化學(xué)》使用教材：1．《工程熱力學(xué)》，沈維道，高等教育出版社，2007，（普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材），全國(guó)優(yōu)秀教材2．《水和水蒸氣熱力性質(zhì)圖表》，嚴(yán)家祿，高等教育出版社，2005參考教材：1．《工程熱力學(xué)精要分析及典型題精解》，何雅玲，西安交通大學(xué)出版社，20002．《工程熱力學(xué)題型分析》，朱明善，清華大學(xué)出版社，1989一、課程性質(zhì)、目的和任務(wù)1．本課程是能源動(dòng)力類以熱能與動(dòng)力工程專業(yè)為主的，涉及化工制藥，航空航天，環(huán)境與安全，交通運(yùn)輸，土木工程等大類專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，也可作為機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)選修課。2．工程熱力學(xué)研究熱能與其他形式能量的轉(zhuǎn)換規(guī)律以及影響轉(zhuǎn)換的各種因素。其基本任務(wù)是從工程觀點(diǎn)出發(fā)探討能量有效利用的基本途徑和方法。二、教學(xué)基本要求掌握工程熱力學(xué)一些重要的基本概念的表述與內(nèi)容，熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)表達(dá)式及其應(yīng)用，理想氣體的狀態(tài)方程，基本熱力過(guò)程，熱力學(xué)第二定律，蒸汽動(dòng)力循環(huán)，氣體和蒸汽的流動(dòng)，水的熱物性；蒸汽動(dòng)力循環(huán)，氣體和蒸汽的流動(dòng)；理解熱力學(xué)第二定律及其衍生的概念；了解氣體動(dòng)力循環(huán)，制冷循環(huán)和濕空氣，化學(xué)熱力學(xué)的基本知識(shí)。三、教學(xué)內(nèi)容及要求教學(xué)內(nèi)容緒論熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，工程熱力學(xué)研究對(duì)象及任務(wù)熱能與動(dòng)力工程和工程熱力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史熱力學(xué)狀態(tài)，平衡狀態(tài)熱力狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)方程、狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，可逆過(guò)程，功與能量、熱力循環(huán)熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)，熱力學(xué)能和總能，能量的傳遞和轉(zhuǎn)化，焓，熱力學(xué)第一定律的基本能量方程式，開(kāi)口系統(tǒng)能量方程式，能量方程式的應(yīng)用理想氣體與實(shí)際氣體、理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體的比熱容、內(nèi)能、焓和熵的計(jì)算道爾頓分壓定律、混合氣體的比熱容、內(nèi)能、焓和熵分析熱力過(guò)程的目的與一般方法、四種熱力過(guò)程的分析、多變過(guò)程、熱力過(guò)程的圖示綜合分析卡諾循環(huán)，卡諾定理，熵，熵增原理熱力學(xué)第二定律應(yīng)用于開(kāi)口熱力系，能量的可用性與不可逆損失實(shí)際氣體狀態(tài)方程，對(duì)比狀態(tài)定律飽和溫度和飽和壓力，水蒸汽的發(fā)生過(guò)程，水蒸汽的性質(zhì)，圖表及其應(yīng)用，水蒸汽的熱力過(guò)程穩(wěn)定流動(dòng)的基本方程，噴管內(nèi)流動(dòng)的基本特征，噴管的計(jì)算，絕熱滯止，絕熱節(jié)流合流氣體的理論壓縮功，多級(jí)壓縮，活塞式壓縮機(jī)余隙的影響，壓氣機(jī)效率比較任意可逆循環(huán)熱效率的方法，分析不可逆循環(huán)的方法，計(jì)算作功能力損失的熵方法朗肯循環(huán)，蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響，再熱循環(huán)，回?zé)嵫h(huán)，熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理及循環(huán)分析，史特林循環(huán)，燃?xì)廨喲b置循環(huán)及提高熱效率的途徑，蒸汽—燃?xì)饴?lián)合循環(huán)基本原理空氣壓縮制冷蒸汽壓縮制冷蒸汽噴射制冷吸收式制冷，致冷劑的熱力學(xué)性質(zhì)濕空氣的濕度，焓與熵，濕空氣的焓—濕圖、絕熱飽和過(guò)程教學(xué)要求：1．掌握熱力學(xué)的基本概念，理解平衡狀態(tài)，準(zhǔn)平衡過(guò)程，掌握可逆過(guò)程，功與能量、熱力循環(huán)2．熟練掌握熱力學(xué)第一定律，熱力系的內(nèi)能、熱力學(xué)第一定律解析式，焓，穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用，理解狀態(tài)參數(shù)焓的概念，掌握穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用。3．掌握理想氣體狀態(tài)方程、比熱容、內(nèi)能焓和熵的計(jì)算，理解理想氣體的概念，了解道爾頓分壓定律和混合氣體的比熱容、內(nèi)能、焓和熵的計(jì)算4．掌握分析熱力過(guò)程的目的與一般方法，熟練掌握四種熱力過(guò)程及多變過(guò)程，圖示綜合分析。5．掌握卡諾循環(huán)、熵增原理，理解能量的可用性與不可逆損失，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)和表述。6．了解實(shí)際氣體狀態(tài)方程，對(duì)比狀態(tài)定律。7．能熟練使用水蒸汽圖表，理解水蒸汽的熱力過(guò)程8．掌握蒸汽在噴管內(nèi)的流動(dòng)的計(jì)算，穩(wěn)定流動(dòng)的基本方程、了解絕熱節(jié)流，合流。9．理解氣體的理論壓縮功，了解活塞式壓縮機(jī)余隙的影響和壓氣效率。10．理解計(jì)算作功能力損失的熵方法，了解分析不可逆循環(huán)方法11．掌握朗肯循環(huán)、再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)，蒸汽參數(shù)對(duì)循環(huán)熱效率的影響，了解熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)。12．了解活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理及循環(huán)，活塞式內(nèi)燃機(jī)理論循環(huán)分析，史特林循環(huán)，燃?xì)廨喲b置循環(huán)及提高熱效率的途徑，蒸汽—燃?xì)饴?lián)合循環(huán)。13．了解制冷循環(huán)的基本原理，了解空氣、蒸汽壓縮制冷循環(huán)，蒸汽噴射制冷，吸收式制冷。14．理解濕空氣的濕度，了解濕空氣的焓與熵，了解絕熱飽和過(guò)程，濕空氣的焓—濕圖四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：熱力學(xué)一些重要的基本概念的表述與內(nèi)容，熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)表達(dá)式及其應(yīng)用，理想氣體的狀態(tài)方程、基本熱力過(guò)程，熱力學(xué)第二定律及其衍生的概念，水的熱物性，蒸汽動(dòng)力循環(huán)，蒸汽的流動(dòng)。教學(xué)難點(diǎn)：熱力學(xué)一些重要的基本概念；熵及熵增原理。章節(jié)重點(diǎn)：1．基本概念及定義平衡狀態(tài)，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，可逆過(guò)程，功與能量熱力循環(huán)2．熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律解析式，熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于開(kāi)口熱力系，焓，穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用3．氣體和蒸汽的性質(zhì)理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體的比熱容，理想的氣體的內(nèi)能、焓和熵的計(jì)算，道爾頓分壓定律。4．氣體和蒸汽的基本熱力過(guò)程四種熱力過(guò)程的分析，多變過(guò)程，熱力過(guò)程的圖示綜合分析。5．熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)和表述，熵及熵增原理，能量的可用性與不可逆損失。7．氣體與蒸汽的流動(dòng)穩(wěn)定流動(dòng)的基本方程，噴管的計(jì)算。8．壓氣機(jī)的熱力過(guò)程氣體的理論壓縮功。計(jì)算作功能力損失的熵方法，計(jì)算作功能力損失的方法。9．氣體動(dòng)力循環(huán)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理及循環(huán)10．蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)朗肯循環(huán)的計(jì)算，帶回?zé)岷驮贌岬挠?jì)算。11．制冷循環(huán)制冷循環(huán)的基本原理，空氣壓縮制冷。12．理想氣體混合物及濕空氣濕空氣的濕度，濕空氣的焓與熵。章節(jié)難點(diǎn)：1．基本概念及定義平衡狀態(tài)，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，可逆過(guò)程。2．熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用。3．氣體和蒸汽的性質(zhì)理想氣體的比熱容，焓的概念，理想氣體熵的計(jì)算。4．氣體和蒸汽的基本熱力過(guò)程熱力過(guò)程的圖示綜合分析。5．熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)和表述，卡諾循環(huán)，熵及熵增原理。7．氣體與蒸汽的流動(dòng)噴管的計(jì)算。8．壓氣機(jī)的熱力過(guò)程氣體的壓縮，氣體的理論壓縮功，計(jì)算作功能力損失的熵方法，計(jì)算作功能力損失的方法。9．氣體動(dòng)力循環(huán)活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理及循環(huán)。10．蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)朗肯循環(huán)，回?zé)嵫h(huán)。11．制冷循環(huán)制冷循環(huán)的基本原理12．理想氣體混合物及濕空氣濕空氣的濕度，濕空氣的焓與熵五、實(shí)踐環(huán)節(jié)（帶“*”符號(hào)的實(shí)驗(yàn)為必做實(shí)驗(yàn)）1．氣體定壓比熱測(cè)定*2．飽和蒸汽P-T關(guān)系實(shí)驗(yàn)*3．二氧化碳P-V-T關(guān)系測(cè)定4．噴管流動(dòng)實(shí)驗(yàn)*5．制冷（熱泵）循環(huán)演示六、學(xué)時(shí)分配序號(hào)內(nèi)容學(xué)時(shí)1緒論22基本概念及定義83熱力學(xué)第一定律104氣體和蒸汽的性質(zhì)105氣體和蒸汽的基本熱力過(guò)程86