工程熱力學學習指導

前言

　　“工程熱力學”是過程裝備與控制工程專業(yè)技術基礎課程之一，也是工科學生學習和掌握節(jié)能技術熱力學原理及分析方法的入門課程。教育部高等學校機械學科教學指導委員會過程裝備及控制工程專業(yè)教學指導分委員會組織召開了多次全國性相關專業(yè)交流會，討論了專業(yè)教學計劃，確定了專業(yè)核心課程?！肮こ虩崃W”被確立為核心課程之一。該課程的任務是使學生掌握熱力學基本定律和基本理論，熟悉工質的基本性質和實際熱工裝置的基本原理，學會對工程實際問題進行抽象、簡化和以能量方程、熵方程、可用能方程為基礎的分析方法，為進一步開發(fā)和應用節(jié)能技術奠定基礎?！　∮捎跓崃W內容抽象、公式繁多、適用條件各異，往往使初學者眼花繚亂，尤其是那些歷來喜歡依靠公式解決問題的學生，經(jīng)常因公式使用不當而弄錯，甚至有時造成基本概念的混亂。這也使某些學生對熱力學不感興趣，甚至厭煩。為此，編寫了這本配套教材。　　本書是編者在過去教學經(jīng)驗的基礎上整理編寫而成的，旨在幫助學生加深對課程中一些基本概念的理解和對基本原理的運用，掌握熱力學基本定律和基本理論，熟悉工質的基本性質和實際熱工裝置的基本原理，提高分析和解決實際問題的能力。編寫過程中，力求選題廣泛，突出重點，注重解題方法的訓練，以便于讀者自學?！　”緯卜?章，基本與過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》相對應。每章包括基本概念與原理總結和大量概念例題與計算例題。書末附有過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》中習題的參考解答?！　”緯纱筮B理工大學畢明樹和周一卉編寫?！　∠抻诰幷咚剑瑫胁划斨幵谒y免，懇請讀者批評指正。　　　　編者 2005 6

內容概要

　　《工程熱力學學習指導》是根據(jù)教育部化工及制藥類全國教學指導委員會過程裝備及控制工程教學指導組組織召開的全國性相關專業(yè)交流會制定的《工程熱力學教學大綱》編寫的，是過程裝備與控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》的配套教材?！　　豆こ虩崃W學習指導》是編者在過去教學經(jīng)驗的基礎上整理編寫而成的，旨在幫助學生加深對課程中一些基本概念的理解和對基本原理的運用，提高分析和解決實際問題的能力。編寫過程中，力求選題廣泛，突出重點，注重解題方法的訓練，以便于讀者自學?！　　豆こ虩崃W學習指導》共分8章，基本與過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》相對應。每章包括基本概念與原理總結和大量概念例題與計算例題。書末附有過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》中習題的參考解答。　　《工程熱力學學習指導》可作為過程裝備與控制工程專業(yè)本科輔助教材，也適合作為研究生入學考試用書，還可以供相關工作人員使用。

書籍目錄

1基本概念1 11系統(tǒng)與環(huán)境1 12狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)1 13過程與途徑3 14平衡狀態(tài)3 15例題3 2熱力學基本定律8 21熱力學第一定律的實質8 22內能8 23焓9 24功9 25熱量和熱容10 251顯熱10 252相變熱10 253反應熱11 254溶解熱與稀釋熱11 26熱力學第二定律的實質11 27卡諾定理12 28熵與過程進行方向、限度的判斷12 29例題14 3氣體與蒸氣的熱力性質26 31理想氣體26 311理想氣體狀態(tài)方程26 312理想氣體的內能和焓26 313理想氣體的熵27 314理想氣體混合物28 32實際氣體的處理方法28 321普遍化壓縮因子28 322實際氣體的狀態(tài)方程29 33實際氣體混合物31 331虛擬臨界常數(shù)法確定壓縮因子31 332分壓定律法確定壓縮因子31 333分體積法確定壓縮因子32 334實際氣體的內能和焓32 335實際氣體的熵32 34純物質相變區(qū)的熱力性質33 341純物質的相圖 33 342濕蒸氣狀態(tài)參數(shù)的確定33 343純物質相變區(qū)性質圖表34 344純物質相變過程的熵34 345液體和固體的相變35 35濕空氣35 351未飽和濕空氣向飽和濕空氣的轉變35 352濕度35 353濕空氣焓、熵、比體積36 354焓濕圖36 36例題37 4氣體與蒸氣的熱力過程58 41理想氣體的熱力過程58 42蒸氣的熱力過程59 43濕空氣的熱力過程60 44絕熱節(jié)流過程60 45壓氣機的熱力過程61 46例題61 5有效能分析基礎78 51有效能和無效能78 52熱量有效能和熱量無效能78 53冷量有效能79 54封閉系統(tǒng)的有效能80 55穩(wěn)流系統(tǒng)的有效能80 56有效能方程82 57有效能損失82 58有效能效率83 59例題83 6熱力循環(huán)99 61熱力循環(huán)的分類99 62蒸汽動力循環(huán)99 63氣體制冷循環(huán)103 64蒸氣壓縮制冷循環(huán)104 65吸收式制冷循環(huán)104 66氣體液化制冷循環(huán)105 67例題106 7溶液熱力學與相平衡115 71溶液組成的幾種表示方法115 72自由能與自由焓115 73偏摩爾性質116 74熱力學狀態(tài)參數(shù)之間的關系116 75逸度117 76稀溶液119 77理想溶液120 78非理想溶液121 79相平衡121 710例題123 8熱化學與化學平衡144 81化學反應過程的熱力學第一定律144 82熱效應的計算144 821赫斯定律144 822燃燒熱與反應熱效應145 823生成熱與反應熱效應145 824溫度對反應熱效應的影響145 83理論燃燒火焰溫度146 831定壓燃燒火焰溫度146 832定容燃燒火焰溫度146 84化學反應進行方向、條件和限度的判據(jù)147 85化學平衡常數(shù)147 86平衡組成的計算149 87化學反應進行的方向和限度150 88化學平衡的影響因素150 881溫度的影響150 882壓力的影響150 883惰性氣體的影響150 884平衡移動原理151 89化學反應的最大非體積功151 810離解與離解度151 811例題151 附錄《工程熱力學》（畢明樹主編）習題解答165 1基本概念165 2熱力學基本定律165 3氣體與蒸氣的熱力性質169 4氣體與蒸氣的熱力過程175 ５分析基礎180 ６熱力循環(huán)182 7溶液熱力學與相平衡基礎186 8熱化學與化學平衡191 符號表197 參考文獻199

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前言“工程熱力學”是過程裝備與控制工程專業(yè)技術基礎課程之一，也是工科學生學習和掌握節(jié)能技術熱力學原理及分析方法的入門課程。教育部高等學校機械學科教學指導委員會過程裝備及控制工程專業(yè)教學指導分委員會組織召開了多次全國性相關專業(yè)交流會，討論了專業(yè)教學計劃，確定了專業(yè)核心課程?！肮こ虩崃W”被確立為核心課程之一。該課程的任務是使學生掌握熱力學基本定律和基本理論，熟悉工質的基本性質和實際熱工裝置的基本原理，學會對工程實際問題進行抽象、簡化和以能量方程、熵方程、可用能方程為基礎的分析方法，為進一步開發(fā)和應用節(jié)能技術奠定基礎。 由于熱力學內容抽象、公式繁多、適用條件各異，往往使初學者眼花繚亂，尤其是那些歷來喜歡依靠公式解決問題的學生，經(jīng)常因公式使用不當而弄錯，甚至有時造成基本概念的混亂。這也使某些學生對熱力學不感興趣，甚至厭煩。為此，編寫了這本配套教材。 本書是編者在過去教學經(jīng)驗的基礎上整理編寫而成的，旨在幫助學生加深對課程中一些基本概念的理解和對基本原理的運用，掌握熱力學基本定律和基本理論，熟悉工質的基本性質和實際熱工裝置的基本原理，提高分析和解決實際問題的能力。編寫過程中，力求選題廣泛，突出重點，注重解題方法的訓練，以便于讀者自學。 本書共分8章，基本與過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》相對應。每章包括基本概念與原理總結和大量概念例題與計算例題。書末附有過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》中習題的參考解答。 本書由大連理工大學畢明樹和周一卉編寫。 限于編者水平，書中不當之處在所難免，懇請讀者批評指正。 編者20056

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本書是根據(jù)教育部化工及制藥類全國教學指導委員會過程裝備及控制工程教學指導組組織召開的全國性相關專業(yè)交流會制定的《工程熱力學教學大綱》編寫的，是過程裝備與控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》的配套教材。 本書是編者在過去教學經(jīng)驗的基礎上整理編寫而成的，旨在幫助學生加深對課程中一些基本概念的理解和對基本原理的運用，提高分析和解決實際問題的能力。編寫過程中，力求選題廣泛，突出重點，注重解題方法的訓練，以便于讀者自學。 本書共分8章，基本與過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》相對應。每章包括基本概念與原理總結和大量概念例題與計算例題。書末附有過程裝備及控制工程專業(yè)核心教材《工程熱力學》中習題的參考解答。 本書可作為過程裝備與控制工程專業(yè)本科輔助教材，也適合作為研究生入學考試用書，還可以供相關工作人員使用。

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