《工程热力学A》课程介绍与教学大纲

1、工程热力学A课程简介课程编号：14014001课程名称：工程热力学/Engineering Thermodynamics学分:4学时：64 （实验学时含在实验课程“热工实验一”中，单独开出）先修课程：高等数学、大学物理、工程化学考核方式：闭卷主要教材：工程热力学，沈维道等，高等教育出版社，第四版2007年参考书目：工程热力学，华自强主编，高等教育出版社（二版），1985课程简介：(控制在300字以内，包括教学内容简述及学生能力培养要求)中文： 工程热力学是热能与动力工程专业的一门主要专业基础课。本课程旨在使热能与动力工程专业学生获得有关能量转换的基本理论知识，并具备一定的分析问题，解决问题的能

2、力，也为后续课程打好理论基础。工程热力学的研究对象主要是能量转换，特别是热能转化成机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径。其主要内容包括：（1）基本概念与基本定律，如热力系统、状态参数、平衡态、热力学第一定律、热力学第二定律等。这些基本概念和基本定律是全部工程热力学的基础。（2）能量的转化过程特别是热能转化为机械能是由工质的吸热、膨胀、排热等状态变化过程实现的，因此过程和循环的分析研究及计算方法是工程热力学的重要内容。（3）常用工质的性质。工质性质对其状态变化过程有着极其重要的影响。英文：Engineering thermodynamics is a major basic course

3、of thermal energy and power engineering. The purpose of this course is to enable the students of thermal energy and power engineering to gain the basic knowledge of energy conversion, and have the ability to analyze and solve problems. The main research object of engineering thermodynamics is energy

4、 conversion, especially the law and method of heat energy into mechanical energy, and the way to improve the conversion efficiency. Its main contents include:(1) basic concepts and basic laws, such as thermodynamic system, state parameter, equilibrium state, first law of thermodynamics and the secon

5、d law of thermodynamics. These basic concepts and basic laws are the basis of all engineering thermodynamics.(2) the conversion process of energy especially the heat energy into mechanical energy is achieved by heat, refrigerant expansion, heat rejection and other state change process, so the proces

6、s and cycle analysis and the calculation method is an important content of Engineering thermodynamics.(3) the properties of common working fluids. The properties of working fluids have a very important influence on the process of the state change.工程热力学A教学大纲课程编号：14014001课程名称：工程热力学/Engineering Thermod

7、ynamics学分:4学时： 64（课内实验： 0 上机： 0 课外实践： 0 ）先修课程：高等数学、大学物理建议修读学期：4一、课程性质、目的与任务本课程为能源与动力工程专业的一门重要基础课，重点培养学生应用工程热力学的基本知识解决工程应用中有关热力学的实际问题的能力，其教学目标如下：使学生系统熟练地掌握工程热力学基本概念、基本理论和基本的研究方法，用于分析和掌握有关工程热力学的实际热能工程问题的相关技术原理。牢固掌握基本热力过程及其实际应用，用于判断热能工程问题的关键参数、抽象和概括出实际过程的近似过程。培养和训练学生应用数学方法分析解决有关简单可压缩系统的一般热力学关系式。掌握有关工程热

8、力学的主要专业词汇的英文，使学生具一定阅读英文专业原著的能力。使学生对工程热力学感兴趣并能通过网络、参考书等自学掌握课堂外的更多有关热力学知识。本课程的毕业要求指标点和教学目标的对应关系、教学方法及评价依据如下表：表一 本课程的毕业要求指标点和教学目标的对应关系、教学方法及评价依据No.毕业要求指标点教学目标达成途径评价依据1-1能够将数学、物理等自然科学理论与工程技术相结合，更好的服务工程技术教学目标1课堂教学：讲清楚基本概念产生的背景、物理意义及基本公式的推导、应用范围及典型应用案例；作业练习:每章均布置一定量的作业，力求达到熟能生巧的程度。学生课堂表现、习题质量，试卷分析1-4掌握本专业

9、所需的基础知识和基本理论知识教学目标2课堂教学：讲清楚四个热力过程和多变过程的T-s图、P-v图及初终态状态参数的计算和能量的转换，并充分认识其重要性；持续的案例教学应用：在后续章节的教学中如气体的动力循环、蒸汽动力循环、制冷循环等不断教学生如何通过P-v图和T-s图来分析循环效益，强化学生的应用意识。学生课堂表现、习题质量，试卷分析5-2针对复杂的问题，能够对其建模和并能够理解其局限性教学目标3课堂教学：结合状态参数的特点，强化对微积分的概念的理解及应用，确信应用数学方法所得到的关联式具有普遍适应性；案例教学：通过例题的推导演示，掌握获取物质热力学一般表达式的基本方法；作业训练。学生课堂表现

10、、习题质量，试卷分析6-1能够基于工程相关背景知识对复杂工程问题进行合理分析教学目标4课堂教学；作业训练。作业分析考试12-1具有自主学习和终身学习的意识教学目标5课堂交流学习方法；指定使用网上课堂；课堂表现及课下交流情况、网上课堂的使用二、教学内容及学时分配（按章节列出内容要求学时等，实验上机项目要列在课程内容一栏）课程内容教学要求重点（）难点（）学时安排实验学时上机学时备注绪论 C2第一章 基本概念及定义A4第一节 热能和机械能相互转换的过程0.5第二节 热力系统0.5第三节 工质的热力学状态及其基本参数0.5第四节 平衡状态、状态方程、坐标图0.5 第五节 工质的状态变化过程0.5 第六

11、节 过程功和热量1 第七节 热力循环0.5第二章 热力学第一定律A6第一节 热力学第一定律的实质1 第二节 热力学能和总能0.5 第三节 能量的传递和转化1 第四节 焓0.5 第五节 热力学第一定律的基本能量方程式1 第六节 开口系统能量方程式1 第七节 能量方程式的应用1第三章 气体和蒸汽的性质A6第一节 理想气体的概念0.5 第二节 理想气体的比热容0.5第三节 理想气体的热力学能、焓和熵1第四节 水蒸气的饱和状态和相图1第五节 水的气化过程和临界点1第六节 水和水蒸气的状态参数1第七节 水蒸气表和图1第四章 气体和蒸汽的基本热力过程A6第一节 理想气体的可逆多变过程1第二节 定容过程0.

12、5第三节 定压过程0.5第四节 定温过程0.5第五节 绝热过程0.5第六节 理想气体热力过程综合分析1.5第七节 水蒸气的基本过程1.5第五章 热力学第二定律A12第一节 热力学第二定律1第二节 卡诺循环和多热源可逆循环分析1第三节 卡诺定理1.5第四节 熵、热力第二定律的数学表达式2第五节 熵方程1第六节 孤立系统的熵增原理1第七节 参数的基本概念、热量；C1.5第八节 工质及系统平衡方程C2第九节 热力学温标C1第六章 实际气体的性质及热力学一般关系式B4第一节 理想气体状态方程用于实际气体的偏差 0.5第二节 范德瓦尔方程和RK方程0.5第三节 对应态原理与通用压缩因子图0.5第四节 维

13、里方程0.5第五节 麦克斯韦关系和热系数1第六节 热力学能、焓和熵的一般关系0.5第七节 比热容的一般关系式0.5第七章 气体与蒸汽的流动A4第一节 稳定流动的基本方程式1第二节 促使流动改变的条件0.5第三节 喷管的计算0.5第四节 背压变化时喷管内流动过程简析0.5第五节 有摩阻的绝热流动0.5第六节 绝热节流1第八章 压气机的热力过程B4第一节 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量1第二节 余隙容积的影响1第三节 多级压缩和级间冷却1第四节 叶轮式压缩压缩机的工作原理C1第九章 气体动力循环B4第一节 分析动力循环的一般方法0.5第二节 活塞式内燃机实际循环的简化0.5第三节 活塞式内

14、燃机的理想循环1第四节 活塞式内燃机各种理想的热力学比较1第五节 燃气轮机循环装置C0.5第六节 燃气轮机装置的定压加热循环C0.5第十章 蒸汽动力装置循环A4第一节 简单动力循环装置朗肯循环1第二节 再热循环1第三节 回热循环1第四节 热电合供循环C0.5第五节 蒸汽燃气联合循环C0.5第十一章 制冷循环A4第一节 概况 0.5第二节 压缩空气制冷循环1第三节 压缩蒸汽制冷循环1第四节 其他制冷循环C1第五节 热泵循环C0.5第十二章 理想气体混合物及湿空气4第一节 理想气体的混合物 A0.5第二节 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵A1第三节 湿空气C0.5第四节 湿空气的状态参数C0.5第五节 湿球温度和绝热饱和温度C0.5第六节 湿空气的焓-湿图C1（教学基本要求：A-熟练掌握；B-掌握；C-了解）三、建议实验（上机）项目及学时分配无（本课程实验安排在热工实验的实验课程中）。四、教学方法与教学手段参见表一。五、考核方式与成绩评定标准闭卷集中考试，考试70%，平时（作业、点名）30%六、教材与主要参考书目：1、教材：工程热力学，沈维道等，高等教育出版社，第四版2007年2、参考教材：1 工程热力学，沈维道主编，高等教育出