热力学教学大纲.doc

专业必修课ZB1204工程热力学教学大纲课程编号编制人编制日期修订日期审定组（人）审定日期ZB12041 学分/学时（理论教学+实践教学）：4/56（50+6）2 先修课程：3 使用专业：13级供热通风与给排水工程技术4 教育目标：工程热力学是研究热能与其他形式的能量相互转换规律的一门学科，是设计计算和分析各种动力装置、制冷机、热泵空调机组、锅炉及各种热交换器的理论基础。通过本课程学习，使学生掌握热力学的基本规律，并能运用这些规律进行热流体工作过程分析，同时培养学生科学抽象、逻辑思维能力。5 教学基本要求：5.1知识要求：本课程从介绍热能在有关能量转换和能源合理利用中的特殊地位和作用入手，使学生理解和掌握热能和其他能量相互转换以及能源有效合理利用的基本概念、基本规律和基本方法，培养学生从全局的角度考虑问题，学习如何提炼复杂实际问题中的主要矛盾，如何进行能量平衡计算，如何分析能量转换方式和程度的可行性，如何合理安排和利用能量，多角度地使学生建立工程的概念，掌握正确运用上述基本理论和方法解决实际工程问题的能力。5.2能力要求：通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生运用基本理论解决工程实践问题的能力，多角度地使学生建立工程的概念，使学生对研究对象有形象的了解。重点介绍工程热力学内容如何在解决传统和现代科学技术问题中发挥作用，要求学生从调研、查阅科技资料入手，利用所学知识，综合考虑解决实际问题，并鼓励学生创新性的构思，培养解决其实际问题的能力。5.3素质拓展要求：初步掌握测试水和水蒸气的性质、空气绝热指数的测定、空气在喷管中流动性能测定等基本方法。6 教学内容、学时分配：6.1教学内容绪论教学目标：认识热力学的学科特点，涉及领域，以及在工程实践中的应用范围，研究方法。了解课程学习中使用的单位。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1能源及热能的利用2工程热力学的研究对象及主要内容3热力学的研究方法重点：1、能源及热能的利用；2、工程热力学的研究对象及主要内容。难点：工程热力学的研究对象及主要内容。第一章 基本概念教学目标：深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念，掌握温度、压力、比容的物理意义，掌握状态参数的特点。序号教学内容（知识点）教学要求了解理解掌握1热力系统2工质的热力状态与状态参数3平衡状态、状态公理及状态方程4准静态过程与可逆过程5热力循环重点：1、取热力系统，对工质状态的描述；2、状态与状态参数的关系，状态参数；3、平衡状态，状态方程，可逆过程。难点：1、平衡过程的理解；2、准静态过程和可逆过程的联系和区别；可逆过程的热功量计算。第二章 气体的热力学性质教学目标：熟练掌握理想气体状态方程的各种表述形式，并能熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。并掌握理想气体平均比热的概念和计算方法。理解混合气体性质，掌握混合气体分压力、分容积的概念。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1理想气体与实际气体2理想气体的比热容3混合气体的性质4实际气体状态方程5对比态定律与压缩因子图重点：1、气体的热力性质，状态参数间的关系及热物性参数；2、状态参数(压力、温度、比容、内能、焓、熵)的计算。难点：1、理想气体状态方程的应用；2、平均比热容的计算；混合气体的性质。第三章 热力学第一定律教学目标：深刻理解热量、储存能、功的概念，深刻理解内能、焓的物理意义理解膨胀（压缩）功、轴功、技术功、流动功的联系与区别。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1热力学能和总能2系统与外界传递的能量3闭口系统能量方程4开口系统能量方程5开口系统稳态稳流能量方程6稳态稳流能量方程的应用重点：1、各种功的定义及其实质，焓的定义及其物理意义；2、闭口系统能量方程的应用，开口系统能量方程；3、开口系统稳定流动过程中几种功的关系，稳定流动能量方程及其应用。难点：1、各种功的定义及其实质；2、闭开口系统能量方程的应用；3、开口系统稳定流动过程中几种功的关系，稳定流动能量方程及其应用。第四章 理想气体热力过程及气体压缩教学目标: 熟练掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p、v、T、u、h、s的计算，过程量Q、W的计算，以及上述过程在p-v 、T-s图上的表示。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1分析热力过程的目的及一般方法2绝热过程3多变过程的综合分析4压气机的理论压缩功5活塞式压气机的余隙影响6多级压缩及中间冷却重点：1、四个基本过程及其基本公式和应用；2、应用p-v、 T-s图分析多变过程；3、多级压缩过程，压缩比；4、理论压缩轴功、余隙容积。难点：1、四个基本过程在 p-v 、T-s 图上描述和计算公式，应用p-v 、T-s图分析；2、应用 p-v 、T-s 图分析多变过程；3、理论压缩轴功、余隙容积、压缩比。第五章 热力学第二定律教学目标：理解热力学第二定律的实质，卡诺循环，卡诺定理，孤立系统熵增原理，深刻理解熵的定义式及其物理意义。熟练应用熵方程，计算任意过程熵的变化，以及作功能力损失的计算，了解火用、火无 的概念。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1热力学第二定律的实质与表述2卡诺循环与卡诺定理3状态参数熵及熵方程4孤立系统熵增原理与作功能力损失5火用和火无6火用和火无分析与火用方程重点：1、热力学第二定律的实质，卡诺循环，卡诺定理；2、熵，熵增原理，熵产与做功能力损失；3、火用和火无，火用分析与火用方程难点：1、热力学第二定律的表述，卡诺循环，卡诺定理；2、熵增原理，熵的意义、计算和应用；3、火用和火无的意义、计算和应用。第六章 热力学微分关系式教学目标：理解主要数学关系式，简单可压缩系统的基本关系式，熵、焓、比热容、热力学能微分方程式，克拉贝龙方程。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1主要数学关系式2简单可压缩系统的基本关系式3熵、焓及热力学能的微分方程式4比热容的微分关系式5克拉贝龙方程重点：麦克斯韦关系式和内能、焓、熵的一般关系式。难点：各种关系式的应用。第七章 水蒸气教学目的: 水蒸气的产生过程、水蒸气状态参数的确定、水蒸气图表的结构和应用、以及水蒸气在热力过程中功量和热量的计算。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1水的相变及相图2水蒸汽的定压发生过程3水蒸气表和焓一熵(h-s)图4水蒸汽的基本热力过程重点：1、确定蒸气状态参数的独立变量，水蒸气的定压生成过程；2、水蒸气热力学性质图表的应用，计算蒸气热力过程中的功量和热量。难点：1、水蒸气的定压生成过程及其在 p-v 、 T-s 图上的一点、两线、三区和五态；2、利用蒸气图表对蒸气热力过程的计算。第八章 湿空气教学目标：湿空气的状态参数，湿空气的焓湿图及其应用，湿空气的焓湿图及其应用，湿空气基本热力过程。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1湿空气的性质2湿空气的焓湿图3湿空气的基本热力过程重点：1、湿空气状态参数的确定，湿空气焓 - 湿图的应用；2、湿空气焓 - 湿图的应用，湿空气的基本过程及其应用。难点：1、湿空气状态参数的确定，湿空气焓 - 湿图的应用；2、确定湿空气的状态参数。第九章 气体和蒸汽的流动教学目标：了解一维稳定绝热流动的基本方程，定熵流动的基本特性，喷管的计算，有摩阻的绝热流动，绝热节流。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1一维稳定绝热流动的基本方程2定熵流动的基本特性3喷管计算4背压变化对喷管内流动的影响5具有摩擦的绝热流动6绝热节流重点：1、定熵流动的基本特性；2、喷管的流速、流量计算。难点：喷管的流速、流量计算。第十章 动力循环教学目标：分析循环的一般方法，蒸汽动力基本循环，回热循环与再热循环序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1蒸汽动力基本循环2回热循环与再循环3热电循环4内燃机循环5燃气轮机循环重点：1、朗肯循环，蒸汽参数对循环热效率的影响；2、再热循环，回热循环。难点：再热循环和回热循环的能量分析与计算。第十一章 制冷循环教学目标：空气压缩制冷循环，蒸汽压缩制冷循环，蒸汽喷射制冷循环，吸收式制冷循环，热泵。序号（教学内容）知识点教学要求了解理解掌握1空气压缩制冷循环2蒸汽压缩制冷循环3蒸汽喷射制冷循环4吸收式制冷循环5热泵6改进的蒸汽压缩制冷系统7气体的液化重点：1、空气、蒸汽压缩制冷循环的pv图和Ts图，对循环进行能量分析和计算；2、各种循环工作原理及其Ts图描述。难点：1、各种压缩制冷循环的分析和计算，循环的pv图和Ts图描述；2、各种循环的分析计算。6.2教学形式与学时分配表（理论教学）序号教学内容（章或单元）教学形式与学时分配讲授练习/习题实验/实训专题讨论其它形式合计1绪论、基本概念5162气体的热力性质3143热力学第一定律4264理想气体的热力过程及气体压缩5385热力学第二定律4466热力学微分关系式227水蒸汽3148湿空气3149气体和蒸汽的流动31410动力循环2211制冷循环31412工程实例2213期末复习447 教学形式方法：讲解和讨论结合，并结合相应的习题，工程实例分析。8 考核形式：8.1理论教学成绩主要由授课教师进行考核；8.2理论教学成绩计入热力学课程总成绩，占课程总成绩的50%。8.3理论教学成绩的评定注重过程考核，由课堂考勤、课堂表现、作业情况（三项共占课程总成绩的50%）