《工程热力学》考试大纲

物理科学与技术学院 本科课程教学大纲工程热力学Engineering Thermodynamics一、 课程基本信息课程名称： 工程热力学 Engineering Thermodynamics课 程 号：20229530课程类别：基础课（必修）学时/学分：51/3先修课程：高等数学、大学物理适用专业：核工程及核技术开课教师: 白立新二、课程的教学目的和基本要求由于热现象的普遍性及能量对社会发展的重要性，使热力学理论的应用领域日益开阔，并已经在许多科技领域中发挥着积极的作用。而工程热力学是将经典热力学的基本原理与工程的实际应用密切结合起来，而发展成的一门基础性的应用学科。长期以来，工程热力学作为一门重要的基础技术课程，在各类专业人才的培养中发挥了重要的作用。通过对工程热力学的学习，使学生掌握热力学系统中各种能量的属性及其转换规律以及物质的热力性质及其变化规律，熟悉各种热现象的热力过程并学会分析其热力参数的变化和能量转换的规律，初步掌握各种热力装置中的热功转换过程。 二、 相关教学环节安排以课堂教学为主，每章均有3-8题不等的作业。三、 课程主要内容绪论 热能及其利用；工程热力学的发展简史；工程热力学的研究对象及主要内容；工程热力学的研究方法及学习方法。 工程热力学所用单位制。第一章 基本概念 1 热力系及其分类、工质、状态的概念；2 状态参数及其特性；基本状态参数:压力、比容、温度、热力学能、焓、熵，及它们的单位；3 平衡状态的概念；4 状态方程和状态参数参数坐标图；5 热力过程及准静态过程；热力循环；6 功和热能。第二章 热力学第一定律 1 热力学第一定律的实质及表达式,闭口系、开口系和稳定流动的能量方程，总能、热力学能、焓、膨胀功、技术功的概念；2 功和热量的计算及其在压容图和温熵图中的表示。第三章 气体的热力性质和热力过程 1 实际气体和理想气体。 2 理想气体的状态方程和摩尔气体常数。 3 理想混合气体。理想气体混合物的各种成分表示法，平均摩尔质量和气体常数，道尔顿定理（理想混合气体的分压力定律）。4 气体的热力性质。气体的比热容；比热容与热力学能、焓的关系；理想气体的熵与定压比热容、温度和比体积的关系，理想气体的熵与定容比热容、温度和压力的关系5 定容过程、定压过程、定温过程和定熵过程；多变过程；不作功过程和绝热过程；各种热力学过程的压容图、温熵图表示法和吸热、放热，膨胀功、技术功的计算方法。第四章 热力学第二定律 1 热力学第二定律的任务。2 可逆性和不可逆过程的概念。3 状态参数熵。证明熵为状态参数。4 热力学第二定律的表达式-熵方程。5 热力学第二定律各种表达式的等效性。6 卡诺定理和卡诺循环。卡诺循环的热效率计算方法。7 克劳修斯积分式。 8 可用能及其不可逆损失。 9 热力学第二定律对工程实践的指导意义。第五章 气体的流动和压缩 1 一元稳定流动的基本方程。 包括连续方程，能量方程，动量方程，状态方程，音速方程。2 喷管中气体参数变化和喷管截面变化的关系。3 气体流经喷管的流速和流量。4 压气机的压气过程。单级活塞式、多级活塞式和叶轮式压气机消耗的功、出口温度、压缩过程中的放出的能量的计算方法。第六章 气体动力循环 1 活塞式内燃机的混合加热循环的压容图和温熵图表示法和热效率计算方法。 2 活塞式内燃机的定容加热循环和定压加热循环的压容图和温熵图表示法和热效率计算方法。 3 活塞式内燃机各种循环的比较。4 燃气轮机装置的循环装置图、回热循环，它们的压容图和温熵图表示法和热效率计算方法。第七章 水蒸气的性质 1 水蒸气的饱和状态。饱和温度和饱和压力的关系，三相点温度和压力。2 水蒸气的产生过程及温熵图表示。水的定压加热过程、饱和水的定压汽化过程、水蒸气的定压过热过程，各过程的状态参数计算。3 水蒸气图表。4 水蒸气的热力过程。5 基本的蒸气动力循环-朗肯循环。 6 蒸汽参数对循环热效率的影响。 提高蒸汽动力循环热效率的其它途径。第八章 致冷循环 1 逆向卡诺循环。2 空气压缩致冷循环。3 蒸汽压缩致冷循环。4 制冷剂的热力性质。5 蒸汽喷射致冷循环和吸收式致冷循环第九章 湿空气 1 湿空气和饱和空气。2 绝对湿度和相对湿