《工程热力学》课程教学大纲

1、工程热力学课程教学大纲一、课程基本信息英文名称Engineering Fluid Mechanics课程代码BUEE3018课程性质大类基础课程授课对象建筑环境与能源应用工程学 分3.5学 时72主讲教师修订日期20210427指定教材沈维道，童钧耕. 工程热力学（第5版）, 北京：高等教育出版社,2016年.二、课程性质工程热力学是建筑环境与能源应用工程专业的三大专业基础课之一。它着重研究热能与其他形式能量的相互转换规律，揭示能量不仅有 “量”的共性，更有“质”的属性；指出提高能量转换效率的方向、途径和方法以及相应的实用理论等；阐述能量转换规律在工程领域的应用。该课程为建筑环境与能源应用工程

2、专业的后续专业课程学习奠定基础，起到重要的支撑作用。三、课程目标（一）总体目标： 通过课程的教学，使学生掌握能量转换的基本定律和原理，树立起牢固的能量守恒概念，学会按质用能；理解工质及工质热状态参数的在能量转换过程中的作用，学会结合公式、图表进行工质状态的确定和参数的计算，掌握分析和解决工程中能量转换和利用问题的方法，培养学生分析和解决工程问题的能力。（二）课程目标： 课程目标1：掌握工程热力学的基本概念和基本定律，能分析及定量计算热力过程中各能量和功量；熟悉气体和蒸汽的性质，掌握气体和蒸汽的基本热力过程。 课程目标2：能运用工程热力学基本方程式和常用工质的热力性质图表对基本的热力过程和各种热

3、力循环进行热力性能分析及求解，进一步理解不同形式能量之间相互转化的规律，并掌握提高能量利用率的基本原则和主要途径。课程目标3：了解工程热力学对工程实际问题的解决方法和思路，能够根据所学知识分析和解决工程设计实践中面临的能量转换与高效应用的问题。（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系本课程支撑专业培养计划中毕业要求2：观测点2-1.能运用相关科学原理，识别和判断建筑环境与能源应用工程专业中的复杂工程问题的关键环节。观测点2-2.能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达建筑环境与能源应用工程中的复杂工程问题。观测点2-4.能运用基本原理，借助文献研究，分析过程的影响因素，获得有效结论。课程目

4、标与毕业要求观测点对应关系：表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标课程子目标对应课程内容对应毕业要求课程目标11.1：掌握工程热力学的基本概念和基本定律，能分析及定量计算热力过程中各能量和功量；第一章：基本概念和定义第二章：热力学顶第一定律第四章：热力学第二定律观测点2-11.2：熟悉气体和蒸汽的性质，掌握气体和蒸汽的基本热力过程。第三章：气体和蒸汽的性质第四章：气体和蒸汽基本热力过程观测点2-1课程目标22.1：能运用工程热力学基本方程式和常用工质的热力性质图表对基本的热力过程和各种热力循环进行热力性能分析及求解。第七章：气体与蒸汽的流动第八章：压气机的热力过程第十章：蒸汽动

5、力装置循环观测点2-22.2：理解不同形式能量之间相互转化的规律，并掌握提高能量利用率的基本原则和主要途径。第四章：热力学第二定律第九章：气体动力循环观测点2-2课程目标33.1：了解工程热力学对工程实际问题的解决方法和思路，能够根据所学知识分析和解决工程设计实践的问题，并为后续专业课程奠定基础。第十一章：制冷循环第十二章：理想气体及湿空气观测点2-4四、教学内容第一章 基本概念及定义1.教学目标（1）理解和掌握工程热力学中一些基本术语和概念 ;（2）深入理解状态参数的特征，掌握基本状态参数 p 、 v 、T 的定义、单位和测量方法等；（3）解热量和功量的特征，掌握利用系统的状态参数计算可逆过

6、程功量和热量的方法；（4）理解热力循环的基本概念。2.教学重难点（1）一些重要概念如平衡状态、准平衡过程、可逆过程、状态量与过程量等。（2）准平衡过程和可逆过程的定义，可逆过程的热量和功量计算。3.教学内容第一节 热能和机械能相互转换过程第二节 热力系统第三节 工质的热力学状态及其基本状态参数（1）温度（2）压力（3）比提交及密度第四节 平衡状态、状态方程式、坐标图（1）平衡状态（2）状态方程式（3）状态参数坐标图第五节 工质的状态变化过程（1）准平衡状态（2）可逆过程第六节 过程功和热量（1）功的热力学定义（2）可逆过程的功（3）过程热量（4）作功和传热第七节 热力循环（1）可逆循环和内可逆

7、循环（2）正向循环（3）逆向循环4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。（2）案例法：以某一典型热机为例，分组讨论其基本特性，热能和机械能相互转换的过程和方式。（3）自学：观看相关教学视频材料。5.教学评价回答下问题：（1）闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力学系一定是闭口系统吗？（2）有人认为开口系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。对不对，为什么？（3）平衡状态与稳定状态有何区别何联系？（4）温度计测温的基本原理是什么？（5）促使系统状态变化的原因是什么？举例说明（6）经历一个不可逆过程后，系统能否恢复原来状态

8、？包括系统和外界的整个系统能否恢复原来状态（7）系统经历一可逆正向循环和其逆向可逆循环后，系统和外界有什么变化？若上述正向及逆向循环中有不可逆因素，则系统及外界有什么变化？（8）工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出功中是否要减去活塞排斥大气功才是有用功？ 第二章 热力学第一定量1.教学目标（1）理解热力学第一定律的实质；（2）掌握热力学第一定律及其表达式，能正确灵活应用热力学第一定律表达式来分析有关问题；（3）掌握能量、储存能、热力学能和迁移能的概念以及理想气体热力学能、焓、熵的计算方法；（4）掌握膨胀功、推动功、轴功和技术功的概念与计算式；（5）掌握焓的引出及其定义；（6）了解一般开

9、口系能量方程；（7）掌握稳定流动能量方程及其应用。2.教学重难点3.教学内容第一节 热力学第一定量的实质第二节 热力学能和焓（1）热力学能（2）总能（3）推动功和流动功（4）焓第三节 热力学第一定量的基本能量方程式第四节 开口系统能量方程式（1）开口系统能量方程（2）稳定流动能量方程（3）稳定流动能量方程式第五节 能量方程式的应用（1）动力机（2）压气机（3）换热器（4）管道（5）绝热节流4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。（2）自学：观看相关教学视频材料。5.教学评价回答下问题：（1）热力学能是热量吗？（2）能否由基本能量方程式得出功、热量和热力学能是相同性质的参数的结论？（3）

10、为什么推动功出现在开口系能量方程式中，而不是出现在闭口系能量方程式中？（4）焓是工质流入（或流出）开口系时传递系统的总能量，那么闭口系工质有没有焓值？（5）气体流入真空容器，是否需要推动功？（6）为什么稳定开口系内不同部位工质的比热力学能、比焓、比熵等都会改变，而这个系统的总热力学能、总焓、总熵不变？第三章 气体和蒸汽的性质1.教学目标（1）掌握理想气体状态方程式的应用；（2）理解理想气体比热容的概念；（3）掌握理想气体比热容的计算方法以及利用比热容计算过程热量的方法；（4）掌握有关蒸气的各种术语及其意义，如汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸气、饱和液体、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热

11、等。（5）了解蒸气的定压发生过程及其在 p-v 图和 T-s 图上的一点、两线、三区和五态。（6）了解蒸气图表的结构。（7）掌握蒸气图表的应用。（8）掌握蒸气热力过程的热量和功量的计算。2.教学重难点（1）理想气体能量方程中 u 和 h 的计算，焓的定义，闭口系统能量方程、稳定流动能量方程及其应用。（2）对理想气体任何过程 u cv T 和 h cp T 的理解，焓的定义，稳定流动过程中几种功的关系，能量方程的应用。（3）恒定流动的动量方程的形式。（3）确定蒸气状态参数的独立变量，利用蒸气图表计算蒸气热力过程。（4）蒸气热力过程的分析与计算。3.教学内容第一节 理想气体的概念（1）理想气体模型

12、（2）理想气体状态方程式（3）摩尔质量和摩尔体积（4）摩尔气体常数第二节 理想气体的比热容（1）比热容的定义（2）迈耶公式及比热比（3）气体的真实比热容和平均比热容第三节 理想气体的热力学能、焓和熵（1）热力学能和焓（2）状态参数熵（3）理想气体的熵变计算第四节 水蒸气的饱和状态和相图第五节 水的汽化过程和临界点第六节 水和水蒸气的状态参数及热力性质图表（1）水和水蒸气状态参数（2）水蒸气表和图4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。（2）自学：观看相关教学视频材料。5.教学评价回答下问题：（1）怎样正确看待“理想气体”这个概念？在进行实际计算时，如何决定是否可采用理想气体的一些公式？

13、（2）如果某种工质的状态方程式为pv=RgT，这种工质的比热容、热力学能、焓都仅是温度的函数吗？（3）迈耶公式是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地区大气中的水蒸气？（4）为什么工质的热力学能、焓和熵为零的基准可以任选？（5）水的三相点的状态参数是不是唯一确定的？三相点与临界点有什么异同？（6）水的汽化潜热是否是常数？有什么变化规律第四章 气体和蒸汽的基本热力过程1.教学目标（1）掌握四种基本过程及多变过程的初终态基本状态参数 p 、 v 、 T 之间的关系 ;（2）能将各过程表示在 p-v 图和 T-s 图上，并能正确应用 p-v 图和 T-s 图判断过程的特点，即u ，h ，

14、q ， w 等的正负;（3）掌握 4 种基本过程和多变过程系统与外界交换的热量、功量的计算.2.教学重难点 （1）热力过程计算公式，应用 p-v 图和 T-s 图分析多变过程。 （2）应用 p-v 图和 T-s 图分析多变过程。3.教学内容第一节 理想气体的可逆多变过程（1）气体的基本热力过程（2）理想气体可逆多变过程方程式（3）多变指数、多变过程的p-v图及T-s图（4）多变过程功、技术功及过程热量第二节 定容过程、定压过程和定温过程（1）定容过程（2）定压过程（3）定温过程第三节 绝热过程（1）过程方程式（2）初、终态参数的关系（3）在p-v和T-s图上的表示（4）过程中能量的传递和转换第

15、四节 理想气体热力过程综合分析（1）过程线的分布规律和过程特性（2）过程能量转换规律（3）理想气体可逆过程计算公式汇总第五节 水蒸气的基本过程4.教学方法 （1）讲授法：相关概念和基本过程。（2）自学：观看相关教学视频材料。5.教学评价回答下问题：（1）试以理想气体的定温过程为例，归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法？（2）在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温过程膨胀过程中是否需对气体加入热量？如果加上的话该如何计算？（3）绝热过程即定熵过程，对吗？（4）多变过程即任意过程，对吗？（5）理想气体定温过程的膨胀功等于技术功能

16、否推广到任意气体？（6）T-s图上如何表示绝热过程的技术功和膨胀功（7）实际过程都不可逆，那么本章讨论的理想可逆过程有什么意义？第五章 热力学第二定律1.教学目标（1）理解自发过程具有方向性，理解热力学第二定律的实质，认识能量不仅有“量”的多少，而且还有“质”的差别。（2）掌握卡诺定理，熵的意义、计算和应用。（3）掌握孤立系统和绝热系统熵增的计算。2.教学重难点（1）热力学第二定律的表述，卡诺定理，熵的意义、计算和应用。（2）熵的意义、计算和应用。3.教学内容第一节 热力学第二定律（1）自然过程的方向性（2）热力学第二定律的表述第二节 卡诺循环和多热源可逆循环分析（1）卡诺循环（2）概况性卡诺

17、循环（3）逆向卡诺循环（4）多热源的可逆循环第三节 卡诺定理第四节 熵、热力学第二定律的数学表达式（1）状态参数熵的导出（2）相对熵及熵变量计算（3）热力学第二定律的数学表达式第五节 熵方程（1）闭口系（控制质量）熵方程（2）开口系（控制体积）熵方程第六节 孤立系统熵增原理（1）孤立系熵增原理（2）熵增原理的实质第七节 （1）能量的可转换性、和火无（2）热量和冷量第八节 能量贬值原理（1）孤立系熵增与损失（2）能量贬值原理4.教学方法（1）讲授法：相关概念。（2）自学：观看相关教学视频材料。5.教学评价回答下问题：（1） 热力学第二定律能否表达为：“机械能可以全部变为热能，而热能不可能quan

18、b 变化机械能“？（2） 自发过程是不可逆过程，非自发过程必为可逆过程，这一说法是否正确？（3）请归纳热力过程中有哪几类不可逆因素。（4）某种理想气体由同一初态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程，将气体压缩到相同的终压，在p-v图和T-s图上画出两过程，并在T-s图上表示出两过程的技术功及不可逆过程的损失。第七章 气体与蒸汽的流动1.教学目标（1）掌握一元可逆绝热流动的基本方程 ;（2）弄清促使流速改变的力学条件和几何条件及其对流速的影响 ;（3）理解气流截面积变化的原因 ;（4）掌握喷管中气体流速、流量的计算，进行喷管的设计计算和校核计算方法；（5）理解滞止焓、临界截面、临界参数的概念；

19、（6）掌握绝热滞止、绝热节流过程的计算。2.教学重难点（1）喷管的设计计算和校核计算，节流的应用。（2）判断渐缩喷管的出口压力是否能降到背压，在设计计算中喷管的选型。3.教学内容第一节 稳定流动的基本方程式（1）连续性方程（2）稳定流动能量方程式（3）过程方程式（4）声速方程第二节 促使流速改变的条件（1）力学条件（2）几何条件第三节 喷管的计算（1） 流速计算及其分析（2） 流量的计算（3） 喷管外形选择和尺寸计算第五节 由摩阻的绝热流动第六节 绝热节流4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。（2）案例法：讨论某一典型喷管的流动特性，并做出归纳总结。5.教学评价回答下问题：（1）对改

20、变气流速度起主要作用的是通道的形状还是气流本身的状态变化？（2）如何用连续性方程解释日常生活的经验，水的流通截面积增大，流速就降低？（3）考虑摩擦损耗时，为什么修正喷管出口截面上速度后还要修正温度？（4）考虑喷管内流动的摩擦损耗时，动能损失是不是就是流动不可逆损失？为什么？第八章 压气机的热力过程1.教学目标（1）掌握单级活塞式压气机的工作原理、热力过程和理论耗功量计算。（2）了解余隙容积对压气机耗功的影响。（3）了解多级压缩和级间冷却的原理和意义，掌握多级压缩压气机的耗功计算。（4）掌握叶轮式压气机的工作原理，理论和实际压缩过程的图示和计算分析。2.教学重难点（1）单级活塞式压气机的热力过程

21、和耗功计算。（2）叶轮式压气机理论和实际压缩过程在T-s图上的表示和分析。3.教学内容第一节 单级活塞式压气机的工质原理和理论耗功量（1）工质原理（2）压气机理论耗功第二节 余隙容积的影响第三节 多级压缩和级间冷却第四节 叶轮式压气机的工作原理4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。（2）自学：观看叶轮式压气机的视频，增强感性认识5.教学评价回答下问题：（1）利用人力打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，会发现打气时轻松了一点，工程上压气机气缸常以水冷却火气缸上有肋片，为什么？（2）压气机按定温压缩时，气体对外放出热量，放热量须由输入的外功转换而来，而按绝热压缩时，不向外放热，为什么

22、定温压缩反较绝热压缩更为经济？（3）既然余隙容积具有不利影响，是否可能完全消除它？为什么？（4）压气机所需要的功可以从第一定律能量方程式导出，试导出定温、多变、绝热压缩压气机所需要的功并用T-s图上面积来表示。第九章 气体动力循环1.教学目标（1）掌握分析动力循环的一般方法（2）了解活塞式内燃机的几种理想循环（3）掌握燃气轮机定压加热循环的热力过程与热效率分析。2.教学重难点（1）分析动力循环的简化方法。（2）定压加热循环在T-s图上的表示和分析。3.教学内容第一节 分析动力循环的一般方法第二节 活塞式内燃机实际循环的简化第三节 活塞式内燃机的理想循环第四节 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比

23、较第五节 燃气轮机装置循环（1）燃气轮机装置简介（2）燃气轮机装置定压加热理想循环（3）燃气轮机装置的定压加热实际循环4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。5. 教学评价回答以下问题：（1）从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程，这是否是必然的？（2）试以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。（3）燃气轮机装置循环中，压气机耗功占了燃气轮机输出功的很大部分（约60%），为什么仍广泛应用于飞机、舰船等场合？第十章 蒸汽动力装置循环1.教学目标（1）掌握简单蒸汽动力装置循环的实施设备及工作流程，并能分析朗肯循环的热力过程。（2）掌握

24、蒸汽动力循环的吸热量、放热量、作功量等能量分析和计算方法。（3）掌握影响蒸汽动力循环热效的主要因素及提高循环热效率的具体方法和途径。2.教学重难点（1）蒸汽动力循环的 p-v 图和 T-s 图上的表示以及对循环进行能量分析和计算。（2）蒸汽动力实际循环的分析和计算，再热循环和回热循环的能量分析与计算。3.教学内容第一节 简单蒸汽动力装置循环-朗肯循环（1）工作为水蒸气的卡诺循环（2）朗肯循环及其热效率（3）蒸汽参数对热效率的影响（4）有摩阻的实际循环第二节 再热循环第三节 回热循环（自学）第四节 热电合供循环第五节 蒸汽-燃气联合循环4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。5. 教学评

25、价回答以下问题：（1）20世纪20、30年代，金属材料的耐热性仅为400左右，为使蒸汽初压提高，用再热循环很有必要。其后，耐热合金材料有进展，加之其他一些原因，在很长一段时期内不再设计制造按按再热循环工作的设备。但近年来随着初压提高再热循环再次受到注意。请分析其原因。（2）各种世纪循环的热效率无论是内燃机循环、燃气轮机循环，或是蒸汽循环肯定地与工质性质有关，这些试试是否与卡诺定理相矛盾？（3）用蒸汽作循环工质，其放热过程为定温过程，而我们又常说定温系任合定温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？（4）蒸汽动力装置中水泵进出口的压力差远大于燃气轮机压气机的压力差

26、，为什么蒸汽动力循环中水泵消耗的功可以忽略？（5）试总结气体动力循环合蒸汽动力循环提高循环热效率的共同原则。第十一章 制冷循环1.教学目标（1）了解制冷装置运行的基本原理和效能表示方法；（2）熟悉压缩空气制冷循环的原理和热力过程；（3）掌握压缩蒸汽制冷循环力过程，制冷量及制冷系数的计算；（4）解制冷剂的选择要求，吸收式制冷等其他非压缩蒸汽制冷方法；（5）掌握热泵循环的热力过程，供暖系数的表达和计算。2.教学重难点（1）压缩蒸汽制冷循环力过程，制冷量及制冷系数的计算；（2）压缩蒸汽制冷循环在lgp-h图上的表示和分析。3.教学内容第一节 概述第二节 压缩空气制冷循环（1）压缩空气制冷循环（2）回

27、热式压缩空气制冷循环第三节 压缩蒸汽制冷循环第三节 制冷剂的性质第四节 热电合供循环第六节 热泵循环4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。5. 教学评价回答以下问题：（1）家用冰箱的使用说明书上指出，冰箱应放置在通风处，并距墙壁适当距离，以及不要把冰箱温度设置过低，为什么？（2）压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？（3）同一装置能否既可做制冷机又可作热泵？为什么？第十二章 理想气体混合物及湿空气1.教学目标（1）掌握理想气体混合物的分压力定律和分体积定律，学会理想气体混合物的参数计算。（2）掌握湿空气的热力性质描述，参数的确定，以及

28、在焓-湿图上表示。（3）掌握利用焓-湿度图完成几类典型的湿空气过程分析，研究过程中湿空气焓值及含湿量与温度、相对湿度之间的变化关系。2.教学重难点（1）湿空气状态参数的概念与图示。（2）湿空气的过程分析。3.教学内容第一节 理想气体混合物（1）分压力定律合分体积定律（2）混合气体的成分（3）混合气体的平均摩尔质量合平均气体常数第二节 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵（1）理想气体混合物的比热容（2）理想气体混合物的热力学能和焓（3）理想气体混合物的熵第三节 湿空气（1）湿空气和干空气（2）未饱和空气和饱和空气（3）露点第四节 湿空气的状态参数（1）湿空气的绝对湿度和相对湿度（2）湿空气

29、的含湿量（3）湿空气的焓（4）湿空气的比体积第五节 湿球温度和绝热饱和温度（1）湿球温度（2）湿空气的绝热饱和温度*第六节 湿空气的焓-湿图第七节 湿空气过程及其应用（1）加热和冷却加湿过程（2）喷水绝热加湿过程（3）绝热混合过程（4）工程应用举例4.教学方法 （1）讲授法：相关概念及理论框架。5. 教学评价回答以下问题：（1）处于平衡状态的理想气体混合气体中，各种组成气体可以各自互不影响地充满整个体积，它们的行为可以与它们各种单独存在时一样，为什么？（2）为什么混合气体的比热容以及热力学能、焓和熵可由各组成气体的性质及其在混合气体中的混合比例来决定？混合气体的温度和压力能不能由同样的方法来确

30、定？（3）为何阴雨天即使温度较高晒衣服不易干，而温度较低的晴天却容易干？（4）何谓湿空气的露点温度？解释降雾、结露、结霜现象，并说明它们发生的条件。五、学时分配表2：各章节的具体内容和学时分配表章节章节内容学时分配第一章基本概念及定义6第二章热力学第一定律6第三章气体和蒸汽的性质4第四章气体和蒸汽的基本热力过程6第五章热力学第二定律8第七章气体与蒸汽的流动6第八章压气机的热力过程4第九章气体动力循环6第十章蒸汽动力装置循环6第十一章制冷循环6第十二章理想气体混合物及湿空气6六、教学进度表3：教学进度表周次日期章节名称内容提要授课时数作业及要求备注1-2第一章绪论；第一章：11 热能在热机中转变

31、成机械能的过程；12 热力系统；13 工质的热力状态及其基本状态参数；14 平衡状态、状态方程式、坐标图；15 工质的状态变化过程；16 过程功和热量；17 热力循环；61)了解工程热力学课程学习的目的、内容和方法；2)掌握基本的热力学概念；3)掌握状态参数的特征，基本状态参数p,v,T的定义和单位；4) 课后思考题与指定习题2-3第二章21 热力学第一定律的实质；22 热力学能和总能；23 能量的传递和转化；24 焓25 热力学第一定律的基本能量方程式；26 开口系统能量方程式；27 能量方程式的应用；第二章习题课61)掌握热力和功过程量的特征，并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行

32、计算；2)掌握总能、储存能、热力学能、迁移能的概念。3)掌握体积变化功、推动功、轴功和技术功的概念及计算式；4)深入理解热力学第一定律的实质、掌握其数学表达式，能够灵活应用第一定律解决工程实际中的问题；3) 课后思考题与指定习题4第三章31 理想气体的概念； 32 理想气体比热容；33 理想气体的热力学能、焓和熵； 34 水蒸气的饱和状态和相图；35 水的汽化过程和临界点；3-6 水和水蒸气的状态参数；37 水蒸气表和图41)掌握理想气体模型、状态方程式、比热容的定义与本质；2)掌握热力学能、焓、熵的计算；3)掌握水蒸气的各种术语和意义；4)了解蒸汽定压汽化过程，及其在p-v图、T-s图上的表

33、示；5)了解蒸汽图表的结构及应用。5-6第四章41 研究热力过程的目的及一般方法；42 定容过程；43 定压过程；44 定温过程；45 绝热过程； 46 理想气体热力过程的综合分析；第四章习题课61）掌握四种基本过程及多变过程的初终态基本状态参数 p 、 v 、 T 之间的关系 ;2）能将各过程表示在 p-v 图和 T-s 图上，并能正确应用 p-v 图和 T-s 图判断过程的特点，即u ，h ， q ， w 等的正负;3）思考题与课后指定习题。6-8第五章51 热力学第二定律；52 可逆循环分析及其热效率；53 卡诺定理54 熵参数、热过程方向的判据；55 熵增原理；56 熵方程；57 火用

34、参数的基本概念 热量火用；第五章习题课81）深刻领会热力学第二定律实质，认识到能力不仅有量的多少，而且还有质的高低。2）掌握卡诺定理，掌握熵的意义、计算和应用。3）掌握熵参数的物理意义，应用价值；4）掌握孤立系统和绝热系统熵增的计算，从而明确能量损耗的计算方法；3)掌握定熵稳定流动的基本方程；4)了解火用（可用能、有效能）的概念及计算；8-9第七章71 稳定流动的基本方程式;72 促使流速改变的条件; 61)弄清促使流速改变的力学条件和几何条件，以及这两个条件对流速的影响。2)掌握喷管中气体流速、流量的计算，会进行喷管外形的选择和尺寸的计算，以及有摩擦阻力时，喷管出口参数的计算。3)明确滞止焓

35、、临界截面、临界参数的概念，掌握绝热滞止、绝热节流、流动混合过程的计算。10第八章81 单级活塞式压气机的工作原理和理论消耗功； 82 余隙容积的影响；83 多级压缩和级间冷却； 84 叶轮式压气机的工作原理61) 掌握活塞式压气机和叶轮式压气机的工作原理；2) 掌握不同压缩 过程（绝热、定温、多变）状态参数的变化规律、耗功的计算，以及压气机耗功的计算；3) 了解多级压缩、中间冷却的工作情况。了解余隙容积对活塞式压气机的影响。 11-12第九章91 分析动力循环的一般方法92 活塞式内燃机实际循环的简化93 活塞式内燃机的理想循环94 活塞式内燃机的各种理想循环的热力学比较95 活塞式热气发动

36、机及其循环9-6燃气轮机装置循环9-7 提高燃气轮机装置循环热效率的措施61)了解组成循环的各分过程的热力学特点；2)掌握循环在p-v图、T-s图和h-s图上的形状；3)学会在不同坐标中的相互“映射”；4)学会对具有类似特点的循环进行结果的分析与比较，了解改进循环的渠道和方法。12-13第十章101 简单蒸汽动力装置循环朗肯循环；102 再热循环；103 回热循环；蒸汽动力循环编程实现的讲解61) 掌握朗肯循环的T-s表示，热效率的计算；2) 理解提供热效率的几种途径；3)理解再热循环、回热循环的基本流程以及对热效率和功量的影响；13-14第十一章111 概况；112 压缩空气制冷循环；112

37、 压缩空气制冷循环；113 压缩蒸气致冷循环；11-4 制冷剂的性质11-5 热泵循环61) 掌握压缩蒸汽制冷循环的T-s图，lgp-h图表示，制冷量、制冷系数的计算；2) 掌握热泵系数的计算15-16第十二章12-1 理想气体混合物12-2 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵12-3 湿空气12-4 湿空气的状态参数12-5 湿球温度和绝热饱和温度12-6 湿空气的焓-湿图12-7 湿空气过程及其应用61）掌握理想气体混合物的分压力定律和分体积定律，学会理想气体混合物的参数计算。2）掌握湿空气的热力性质描述，参数的确定，以及在焓-湿图上表示。3）掌握利用焓-湿度图完成几类典型的湿空气过

38、程分析，研究过程中湿空气焓值及含湿量与温度、相对湿度之间的变化关系。七、本课程开设的实验项目表4：课程考开设实验项目表序号项目名称实验类型学时分配必修/选修1空气绝热指数测定验证性2学时必做2饱和蒸气压力和温度关系实验验证性2学时必做3气体定压比热测定实验验证性2学时必做4喷管流动特性实验综合性2学时选做5编程实现蒸汽动力循环的热力计算 综合性3学时必做6活塞式压气机性能试验验证性2学时选做注：1.类型指验证性、综合性、设计性等。2.要求指必做、选做。实验项目1：空气绝热指数测定1.教学内容空气绝热指数的方法；影响实验精度的因素。2.教学目标（1）了解空气绝热指数的物理意义。（2）熟悉仪器操作

39、，以及相对压差读取。（3）掌握空气绝热指数的测定方法。实验项目2：饱和蒸气压力和温度关系实验1.教学内容饱和蒸气的压力和温度对应关系。2.教学目标（1）了解饱和蒸气压力和温度关系。（2）熟悉加热功率调整，压力及温度数据读取与分析。（3）掌握饱和蒸汽的压力与温度的对应关系。实验项目3：气体定压比热测定实验1.教学内容比热及湿空气的基本知识；空气比热测定的方法。2.教学目标（1）了解气体定压比热的物理意义和测量的基本原理。（2）熟悉温度、压力、热量、流量的测量。（3）掌握空气比热测定的方法。实验项目4：喷管流动特性实验1.教学内容喷管压力与流量的变化规律；临界压力和最大流量现象，压力-流量关系曲线

40、绘制。 2.教学目标（1）了解喷管压力与流量的变化特性。（2）熟悉真空泵操作，阀门调节以及压力数据读取与处理。（3）掌握喷管流动特性的测量方法。实验项目5：活塞式压气机性能试验1.教学内容活塞式压气机的工作原理和构造；理论轴功、等温压缩轴功、压气机效率和容积效率的计算方法；影响压气机性能的因素。2.教学目标（1）了解活塞式压气机的工作原理和构造。（2）熟悉压气机性能试验综合实验台的操作。（3）掌握计算理论轴功、等温压缩轴功、压气机效率和容积效率的方法。实验项目6：编程实现蒸汽动力循环的热力计算1.教学内容利用工质热力性质图表进行蒸汽动力循环编程计算与循环分析，具体包括朗肯循环，再热循环。2.教

41、学目标要求：要求学生在掌握系统热力计算的基本概念和计算方法的基础上，独立编写计算机程序，经计算机运行得到所求问题的计算结果。八、教材及参考书目1教材沈维道, 童钧耕. 工程热力学（第五版）, 北京：高等教育出版社, 2016.2参考书1 廉乐明等编，工程热力学（第四版），北京：中国建筑工业出版社，1999.2 何雅玲.工程热力学精要分析及典型题精解, 西安：西安交通大学出版社,20003 潭羽非等. 工程流体力学（第六版）. 北京: 中国建筑工业出版社. 2016.3电子资源1 爱课程：2 学堂在线：吴晓敏，工程热力学。九、教学方法（讲授法、讨论法、案例教学法等，按规范方式列举，并进行简要说明）1. 讲授法：如何围绕课程的重点内容，如“热力学第一定律”、“热力学第二定律”、“卡诺循环”、“朗肯循环”、“压缩蒸汽制冷循环程”等重点进行讲解。教学过程中，除了主要内容用ppt演示外，会利用一些简单热机模型，在现场给学生直观印象。2讨论法： 针对一些非常