《工程热力学A》课程介绍与教学大纲

《工程热力学A》课程简介

课程编号：14014001

课程名称：工程热力学/EngineeringThermodynamics

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

转亿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：

（I）基本概念与基本定律，如热力系统、状态参数、平衡态、热力学笫一定律、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："Engineeringthermodynamics"isamajorbasiccourseofthermalenergyandpower

engineering.Thepurposeofihiscourseistoenablethestudentsofthermalenergyandpower

engineeringtogainthebasicknowledgeofenergyconversion,andhavetheabilitytoanalyzeand

solveproblems.Themainresearchobjectofengineeringthermodynamicsisenergyconversion,

especiallythelawandmethodofheatenergyintomechanicalenergy,andihewaytoimproveihe

conversionefficiency.Itsmaincontentsinclude:

（1）basicconceptsandbasiclaws,suchasthermodynamicsystem,stateparameter,equilibrium

state,firstlawofthermodynamicsandthesecondlawofthermodynamics.Thesebasicconceptsand

basiclawsarethebasisofallengineeringthermodynamics.

（2）theconversionprocessofenergyespeciallytheheatenergyintomechanicalenergyis

achievedbyheat,refrigerantexpansion,healrejectionandotherstatechangeprocess,sothe

processandcycleanalysisandthecalculationmethodisanimportantcontentofEngineering

thermodynamics.

（3）thepropertiesofcommonworkinglluids.Thepropertiesofworkingfluidshaveavery

importantinfluenceontheprocessofthestatechange.

《工程热力学A》教学大纲

课程编号：14014001

课程名称：工程热力学/EngineeringThermodynamics

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：

1.使学生系统熟练地掌握工程热力学基本概念、基本理论利基本的研究方法，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。

2.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。

3.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。

4.掌握有关工程热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。

5.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:

衣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

能够将数学、物理等自然科学理

1-1教学目标11.课堂教学：讲清楚基本概学生课堂表现、习

论与工程技术相结合，更好的服

念产生的背景、物理意义及题质量，试卷分析

务工程技术

基本公式的拉导、应用范围

及典型应用案例；

2.作业练习：冬拿均布置.一

定量的作业，力求达到熟能

生巧的程度。

1-4掌握本专业所需的基础知识和教学目标21.课堂教学：讲清是四个热学生课堂表现、习

基本理论知识力过程和多变过程的T-s题质量，试卷分析

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；

2.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。

5-2针对复杂的问题，能够对其建模教学目标31.课堂教学：结合状态参数学生课堂表现、习

和并能够理解其局限性的特点，强化对微积分的概题质量，试卷分析

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；

2.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；

3.作业训练。

6-1能够基于工程相关背景知识对教学目标41.课堂教学：作业分析

复杂工程问题进行合理分析2.作业训练。考试

12-1具有自主学习和终身学习的意教学目标51.课堂交流学习方法；课堂表现及课下交

识2.指定使用网上课堂；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)

教学重点难点学时实验上机

课程内容备注

要求(☆)(△)安排学时学时

绪论C2

第一章基本概念及定义A☆4

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

教学重点难点学时实验上机

课程内容备注

要求(☆)(A)安排学时学时

第五节工质的状态变化过程△0.5

第六节过程功和热量1

第七节热力循环0.5

第二章热力学第一定律A☆6

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

第四节焙0.5

第五节热力学第•定律的基本能总方程式△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

第三堂气体和蒸汽的性质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、焙和燃☆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

笫四章气体和蒸汽的基本热力过程A☆△6

第一节理想气体的可逆多变过程1

第二节定容过程0.5

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

第九堂热力学第二定律A☆△12

第•节热力学第二定律1

第二节卡诺循环和多热源可逆循以分析1

第三节卡诺定理1.5

教学重点难点学时实验上机

课程内容备注

要求(☆)(△)安排学时学时

第四节燃、热力第二定律的数学表达式2

第五节熠方程1

第六节孤立系统的爆增原理1

第七节加参数的基本概念、热量烟；C1.5

第八节工场烟及系统烟平衡方程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B△4

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R-K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、熔和燧的一般关系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A☆△4

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

笫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

第一节中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

第三节活塞式内燃机的理想循环1

教学重点难点学时实验上机

课程内容备注

要求（☆）（A）安排学时学时

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A☆△4

第一节简单动力循环装置.一朗肯循环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

第五节蒸汽一燃气联合循环C0.5

第十一章制冷循环A☆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