| 词条 | 工程热力学 |
| 释义 | 热力学是研究热现象中，物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系，以及状态发生变化时，系统与外界相互作用的学科。 工程热力学是热力学最先发展的一个分支，它主要研究热能与机械能和其他能量之间相互转换的规律及其应用，是机械工程的重要基础学科之一。 工程热力学的基本任务通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究，改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环，提高热能利用率和热功转换效率。 为此，必须以热力学基本定律为依据，探讨各种热力过程的特性；研究气体和液体的热物理性质，以及蒸发和凝结等相变规律；研究溶液特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程，溶解吸收或解吸等物理化学过程，这就又涉及化学热力学方面的基本知识。 工程热力学研究内容工程热力学是关于热现象的宏观理论，研究的方法是宏观的，它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础，通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为，对宏观现象和热力过程进行研究。 这种方法，把与物质内部结构有关的具体性质，当作宏观真实存在的物性数据予以肯定，不需要对物质的微观结构作任何假设，所以分析推理的结果具有高度的可靠性，而且条理清楚。这是它的独特优点。 工程热力学的历史发展古代人类早就学会了取火和用火，不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末，人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709～1714年华氏温标和1742～1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热学走上了近代实验科学的道路。 1798年，朗福德观察到用钻头钻炮筒时，消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年，英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化，这显然无法由“热质说”得到解释。1842年，迈尔提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。 英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念，1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。 热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年，法国人卡诺提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限，这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响，他的证明方法还有错误。1848年，英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年，德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律，并在此基础上重新证明了卡诺定理。 1850～1854年，克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认，对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论，正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学，它成为研究热机工作原理的理论基础，使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。 与此同时，在应用热力学理论研究物质性质的过程中，还发展了热力学的数学理论，找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数，研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年，德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理；1912年，这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。 二十世纪初以来，对超高压、超高温水蒸汽等物性，和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视，人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。 工程热力学图书书 名: 工程热力学 作 者：杨玉顺 出版社： 机械工业出版社 出版时间： 2009-6-1 ISBN: 9787111265825 开本： 16开 定价: 41.00元 内容简介全书分为四个部分：热力学基本概念和基本定律、工质的热力性质、热力过程及热力循环、化学热力学基础和能量直接转换及可再生能源。本书注重基本理论的阐述，注重理论与工程实践的联系，注重结合课程内容对学生进行热力学分析方法和思维能力的训练。本书各章附有例题、思考题和习题。附录有较详细的热工图表。此外，各章附有知识结构框图，便于学生掌握各章知识要点及其相互联系。多数章后还附有热力学史方面的选读材料，旨在使学生了解重要热力学概念、定律的来龙去脉及创立过程，从中受到科学家创新精神的启迪和科学素养的熏陶。 本书可作为热能动力、热力发动机、飞行器动力、制冷与低温技术、工程热物理、核工程及能源工程等专业的工程热力学教材，也可供有关工程技术人员参考。 作者简介杨玉顺：男，1948年3月出生于黑龙江省哈尔滨市，1981年3月哈尔滨工业大学涡轮机专业研究生毕业，工学硕士。曾任哈尔滨工业大学能源科学与工程学院热工教研室主任、副院长、学院党委书记、能源与环境工程中心主任。现任哈尔滨工业大学教授、教学带头人，教育部高等学校热工基础课程教学指导分委员会副主任委员。毕业近三十年来，主要从事工程热物理和工程热力学及不可逆过程热力学的教学与科研工作，出版学术专著一部（合著）、编写教材四种，发表科研与教学论文三十余篇，获国家自然科学、科技进步奖和省级教学优秀奖、教学成果奖等十余项。 图书目录前言 常用符号表 绪论 0.1 能源及我国能源面临的主要问题 0.2 热能及其利用 0.3 能量转换装置的工作过程 0.4 工程热力学的研究对象及其主要研究内容 0.5 热力工程及热力学发展简史 0.6 热力学的研究方法 思考题 第1部分 热力学基本概念和基本定律 第1章 基本概念 1.1 热力系 1.2 状态和状态参数 1.3 平衡状态 1.4 状态方程和状态坐标图 1.5 过程和循环 1.6 功和热量 本章要求重点与讨论 思考题 习题 选读之一 帕斯卡与大气压 第2章 热力学第一定律 2.1 能量守恒原理及热力学第一定律的实质 2.2 热力学第一定律表达式 2.3 稳定流动能量方程的应用 2.4 功和热量的计算及其在压容图和温熵图中的表示 本章要求重点与讨论 思考题 习题 选读之二 能量守恒定律和热力学第一定律的建立 第3章 热力学第二定律 3.1 热力学第二定律的任务 3.2 可逆过程和不可逆过程 3.3 状态参数熵 3.4 热力学第二定律的表达式——熵方程 3.5 热力学第二定律各种表述的等效性 3.6 卡诺定理和卡诺循环 3.7 克劳修斯积分式 3.8 热量的可用能及其不可逆损失 3.9 流动工质的（火用）和（火用）损 3.10 工质的（火用）和（火用）损 3.11 关于（火用）损的讨论及（火用）方程 3.12 热力学第二定律对工程实践的指导意义 本章要求重点与讨论 思考题 习题 选读之三 卡诺的热机理论 选读之四 热力学第二定律的建立 选读之五 熵概念渊源初探 选读之六 统计力学的奠基人——玻耳兹曼 第2部分 工质的热力性质 第4章 气体的热力性质 4.1 实际气体和理想气体 …… 第3部分 热力过程及热力循环 第4部分 化学热力学基础和能量直接转换及可再生能源 附录 参考文献 图书信息2工程热力学 书号： 17928 ISBN： 7-111-17928-5/TU.862课 作者： 刘宝兴 印次： 1-3 责编： 刘涛 开本： B5 字数： 所属丛书： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 装订： 平 出版日期： 2008-01-15内容简介 本书是以教育部制定的多学时《高等工业学校工程热力学课程教学基本要求》为基本依据，并参照建筑环境与设备工程、热能工程、热能动力工程等专业的教学大纲，博采众长，特别是参考了当前国际上最新的工程热力学教科书版本，在长期教学实践应用的基础上，根据我国高等工科教学改革的要求编写的面向21世纪的工程热力学教材。 本书不要求进行复杂的数学运算，只要求对基本原理有清楚深入的理解、掌握分析热力学问题的方法，而能解决实际工程问题。每章都有许多结合内容的例题，章末都有一组思考题，以及大量选择的习题和习题答案，便于自学和检查。 本书内容包括：基本概念和定义，纯物质的性质，经由功、热量和物质的能量传递，热力学第一定律，热力学第二定律，熵，用，热力学关系式，流体的流动和喷管，压缩机，气体动力循环，蒸汽动力循环，制冷循环，理想气体混合物和湿空气，化学反应系统，化学平衡和相平衡等共16章。本书全部采用国际单位制。 本书可作为高等学校建筑环境与设备工程、热能工程、热能动力工程、环境工程和机械工程各专业的教学用书，也可作为有关工程技术人员自学、进修的教材或参考书，对准备考研的学生也可作为复习参考书。 图书信息3基本信息书号： 22309 ISBN： 9787111223092 作者： 王修彦 印次： 1-3 责编： 蔡开颖 开本： 16 字数： 412千字 定价： 28.0 所属丛书： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 装订： 平 出版日期： 2010-08-10 内容简介本书是普通高等教育“十一五”国家级规划教材。 全书共13章，主要讲述热力学基本概念、热力学第一定律和第二定律、理想气体和水蒸气的性质及各种热力过程、热力学一般关系式和实际气体的性质、气体和蒸汽的流动、气体和蒸汽动力装置循环、制冷循环、湿空气的性质、化学热力学基础等。书中各章有例题，在书末附有部分习题的参考答案，附录还有较详细的工质热物性资料。全书采用我国法定计量单位。 本书可作为高等工科院校热能与动力工程、建筑环境与设备工程、核工程与核技术、工程热物理、安全工程等专业本科生学习使用，也可以供有关工程技术人员参考。 章节目录前言 主要符号表 绪论 第1章 基本概念 第2章 热力学第一定律 第3章 理想气体性质 第4章 理想气体的热力过程 第5章 热力学第二定律 第6章 热力学一般关系式及实际气体的性质 第7章 水蒸气 第8章 湿空气 第9章 气体和蒸汽的流动 第10章 制冷循环 第11章 蒸汽动力装置循环 第12章 气体动力装置循环 第13章 化学热力学基础 附录 部分习题参考答案 参考文献 同名教材基本信息《工程热力学》 作 者：章学来 编 丛 书 名：出 版 社：人民交通出版社ISBN：9787114089213出版时间：2011-03-01版 次：1页 数：285装 帧：平装开 本：16开 内容简介《工程热力学》共分为14章，其主要内容包括热力学基本概念和基本定律、工质的热力性质、热力过程及热力循环、化学热力学原理、溶液热力学基础。为便于学生自学或复习，各章附有小结、思考与练习。附录有较详细的工质热力性质资料。 《工程热力学》为大学本科多学时的工程热力学教材，适合轮机工程、热能与动力工程、建筑环境与设备工程、能源工程及自动化等专业的学生使用，也可供海船轮机长、轮机员适任证书考证培训及有关工程人员参考。 图书目录绪论 第一章 基本概念 第一节 热力系统 第二节 工质的热力状态及其基本状态参数 第三节 平衡状态及状态方程 第四节 准平衡过程及可逆过程 思考与练习 第二章 热力学第一定律 第一节 热力学第一定律的实质 第二节 能量的传递与转化 第三节 热力学能及焓 第四节 热力学第一定律的能量方程式 第五节 稳定流动能量方程的应用 思考与练习 第三章 热力学第二定律 第一节 循环 第二节 热力学第二定律的实质 第三节卡诺定理和卡诺循环 第四节 克劳修斯不等式 第五节 熵 第六节 孤立系统熵增原理 第七节 和灶 第八节 分析与畑方程 思考与练习 第四章 理想气体的性质 第一节 理想气体状态方程 第二节 理想气体的比热容 第三节 理想气体热力学能、焓、熵的计算 第四节 理想气体混合物 思考与练习 第五章 实际气体的性质及热力学一般关系式 第一节 理想气体状态方程用于实际气体的偏差 第二节 实际气体状态方程 第三节 对应态原理与通用压缩因子图 第四节 维里方程 第五节 麦克斯韦关系和热系数 第六节 比热容、热力学能、焓和熵的一般关系式 思考与练习 第六章 水蒸气与湿空气 第一节 水蒸气的发生过程 第二节 水蒸气表和图 第三节 水蒸气的热力过程 第四节 湿空气及其状态参数 第五节 湿空气的焓湿图 第六节 湿空气的热力过程 思考与练习 第七章 理想气体的热力过程 第一节 基本热力过程 第二节 多变过程 思考与练习 第八章 气体和蒸汽的流动 第一节 一维绝热稳定流动的基本方程式 第二节 喷管和扩压管的流动特性及其截面变化规律 第三节 喷管的计算 第四节 工作条件变化对喷管内流动过程的影响分析 第五节 具有摩擦的绝热流动 第六节 绝热节流 第七节 绝热混合流动 思考与练习 第九章 压气机的热力过程 第一节 活塞式压气机的压气过程 第二节 单级活塞式压气机的工作原理 第三节 多级压缩和级间冷却 第四节 轮式压气机的工作原理 第五节 压气机的效率及畑分析 第六节 引射式压缩器 思考与练习 第十章 气体动力循环 第一节 活塞式内燃机的理想循环 第二节 活塞式内燃机理想循环热效率 第三节 燃气轮机循环 …… 第十一章 蒸汽动力装置循环 第十二章 制冷循环 第十三章 化学热力学基础 第十四章 溶液热力学基础 附录 主要符号 参考文献 · 精彩书摘热力学的研究有两种方法：一种是宏观的方法，即经典热力学；另一种是微观的方法，即统计热力学。经典热力学完全从宏观现象出发，以实践为基础。热力学的两个基本定律——热力学第一定律、热力学第二定律就是大量实践经验的总结，因此具有高度的普遍性和可靠性，它们是经典热力学的基本定律和基础。经典热力学的一切结论都是由这两个定律通过严密的逻辑推理而得到的，因此也具有高度的普遍性和可靠性。经典热力学的结构比较简单，只要利用几个基本概念就能进行热力学定律的推演，而这些基本概念较为直观，易于接受，理解也很容易，并且所涉及的变量较少，要求的数学知识也比较简单。由于主要依据是经验，没有人为的假设，所以其结果可靠、实用，在工程上得到广泛应用。但是这种宏观的研究方法，亦有其局限性和缺点。其缺点是不考虑物质的分子和原子的微观结构，也不考虑微粒的运动规律，因而尽管可以得到可靠的公式与结论，却不能说明其物理本质，而这一切可由热力学的另一分支——统计热力学来解决。 统计热力学是从物质内部的微观结构出发，借助物质的原子结构模型及描述物质微观行为的量子力学，利用统计方法、应用力学定律说明分子的随机运动。其特点是用统计方法研究大量分子杂乱无章运动的平均性质，故能从物质内部分子运动的微观机理，来更深刻地解释所观测到的宏观热现象的物理实质。微观方法要以繁杂的数学为工具，它的结论没有宏观方法那么可靠和直观，因此在应用上受到一定的限制。 还应指出的是，近年来，无论是工程热力学还是统计热力学，都随着计算机技术的应用与发展改进了热力学计算方法，一些过去认为复杂的问题变得简单了。如工程热力学编制各种工质热力性质表，可应用准确性高而复杂的实际气体状态方程式经计算机来计算，其参数范围大，是过去单依靠实验和人力计算所达不到的。又如在热机热力计算中，采用变比热容，并应用计算机来优化循环，计算出复杂循环的最佳参数。 根据前述，了解了工程热力学的研究对象和方法，就不难知道应该怎样学习本课程。 图书教材页面部分教材页面展示 |
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