《工程热力学》教学大纲(1)

1、工程热力学教学大纲课程名称：工程热力学课程编号：BX2102234课程类型：范围选修课学 时：48学时 3学分适用对象：热能动力工程类、木材科学工程类等专业先修课程：高等数学、大学物理、工程力学等后续课程：传热学、制冷技术、制冷自动系统、热力及流体机械、发动机原理、能源工程及环境保护一、课程性质、目的与任务1、任务和地位工程热力学是研究物质的热力性质、热能与其他能量之间相互转换的一门工程基础理论学科，是农业工程类各专业本科生重要技术基础课之一。通过本课程的学习，可为学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作奠定必备的理论基础。2、知识要求要求学生掌握有关物质的热力性质、热能有效利用以及热能与其

2、他能量转换的基本规律，并能正确运用这些规律进行各种热工过程和热力循环的分析计算。3、能力要求本课程主要用于提高学生的热工基础理论水平，培养学生具备分析和处理热工问题的抽象能力和逻辑思维能力。为学生今后的专业学习储备必要的基础知识，同时训练学生在实际工程中的理论联系实际的能力。此外本课程在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的训练。二、教学内容及基本要求绪论本课程教学目的、基本内容，学习本课程应注意的问题。第一章 基本概念主要内容：热力系统；工质热力状态及基本状态参数；状态方程式；平衡状态；热力过程；功量和热量；准静态过程、可逆过程；热力循环。重点难点：注意区分状态量和过程量、平衡与可逆等

3、概念，会正确选取热力系统，掌握可逆过程的功量和热量的计算。第二章 热力学第一定律主要内容：热力学第一定律的表述和实质；系统储存能；系统与外界传递的能量；闭口、开口系统能量方程；稳态稳流能量方程及应用。重点难点：运用能量方程对工程实际问题进行分析计算，尤其是稳定流动能量方程的应用。需熟练掌握焓的概念与应用，注意流动功、轴功、技术功与膨胀功的区别与联系。第三章 理想气体性质主要内容：理想气体概念；理想气体状态方程；理想气体比热；混合气体性质。重点难点：理想气体状态方程式，理想气体的比热容、热力学能、焓和熵的计算。第四章 理想气体热力过程主要内容：分析热力过程的一般目的及一般方法；气体的基本热力过程

4、及多变过程；重点难点：理想气体的热力过程的计算及其在坐标图上的表示。第五章 热力学第二定律主要内容：热力学第二定律的实质及表述；卡诺循环、卡诺定理；熵与熵方程；孤立系统熵增原理；可用能的损失及计算。重点难点：熵的性质及计算，用熵这个状态参数进行过程方向及性质的判断，并计算作功能力损失。第六章 水蒸气主要内容：饱和温度和饱和压力；水的定压加热汽化过程；水、水蒸气的状态参数及水蒸气图表；水蒸气基本过程。 重点难点：应用水蒸气热力性质图表处理实际工程问题的方法。第七章 气体和蒸气的流动主要内容：绝热稳定流动的基本关系式；气体在喷管中的绝热流动、喷管中流速及流量计算；喷管主要尺寸的确定；实际喷管有摩擦

5、的流动；扩压管流动；气体和蒸汽的绝热节流。重点难点：喷管的选型原则及其设计计算和校核计算。喷管和扩压管截面积变化规律及气体流速与状态参数、管道截面积之间的变化的关系。第八章 湿空气主要内容：相对湿度和含湿量；湿空气的焓湿图；湿空气过程极其应用。重点难点：湿空气的性质及运用湿空气图进行计算。第九章 热力循环与热工设备简介主要内容：内燃机的基本构造及循环；蒸汽动力循环装置；制冷装置及循环。重点难点：空气、蒸汽压缩制冷循环。四、各知识模块学时分配知识点各教学环节学时分配作业题题量备注讲授实验上机习题讨论课外小计 绪论及基本概念5556热力学第一定律6656工质的性质（气体、水蒸汽、湿空气）10414

6、89工质的热力过程6667热力学第二定律6634气体与蒸汽的流动32545热力循环与热工热备简介42623合计408483543五、实验内容工程热力学实验教学是培养学生观察和运用所学知识去分析解决实际问题的一个重要教学过程，它与课堂教学相辅相成，是理论教学的补充。通过本实验教学环节，培养学生实际操作和动手能力、分析测试系统和从事科学试验的初步能力。根据教学要求，学生可选作其中4个实验项目。实验一：气体定压比热容测定实验 2学时实验二：饱和蒸汽观测及PT关系测定实验2学时实验三：CO2 p-v-t参数的测定实验四：喷管临界状态观测试验实验 2学时实验五：多功能制冷制热演示实验 2学时实验六：制冷压缩机性能参数测定实验 2学时六、主要教学参考书 1. 工程热力学沈维道等，第四版，北京，高等教育出版社，2007年2. 工程热力学沈维道等，第三版，北京，高等教育出版