汽车热流学 课件 (1.4.2)-工程热力学研究方法

工程热力学

EngineeringThermodynamics西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室何雅玲内容一、工程热力学二、主要内容三、研究方法四、课程特点五、教学方法将工质看成整体，着眼于整体行为，唯象方法，经典热力学classical,macroscopic1.微观方法：

2.宏观方法：

物质由微粒组成，着眼于微粒行为统计方法，统计热力学从经验定律出发逻辑推理普遍结论实际应用

三、研究方法内容一、工程热力学二、主要内容三、研究方法四、课程特点五、教学方法概念多，术语多公式多，计算多工程背景与科学抽象多系统性强

四、课程特点掌握热力学的基本原理，物理概念的实质

（通过大量实际例题和图帮助理解）通过与工程实际密切相关的实际问题的举例，初步学会理论如何应用于实际；初步训练解决实际问题的基本能力。这是未来每位将面临的真实世界。Tobridgethegapbetweenknowledgeandtheconfidencetoproperlyapplyknowledge

目的课堂教学（多个环节）何雅玲.工程热力学精要解析及典型题精解.西安交通大学出版社国外教材:Y.A.Cengel,M.A.Boles.Thermodynamics-AnEngineeringApproach现场参观增强感性认识实验加强对理论的理解习题课培养灵活运用理论知识的能力计算机用现代计算方法解题Thermodynamicsisafascinatingsubjectthatdealswithenergy.Ithasabroadapplicationarearangingfrommicroscopicorganismsandhouseholdappliances,tovehicles,powergenerrationsystems,andevenphilosophy.

五、教学方法授课参考教材辅助环节1714年，德国华伦海特根据物体的热胀冷缩原理建立华氏温标，热力学走向实验科学道路热质学说：热是一种无质量流体，可以进入一切物质，不生不灭（19世纪中期废弃）热运动学说：热是运动的表现。如摩擦生热，热是大量分子不规则运动的能量1784年，英国瓦特改进了原始的蒸汽机(第一次工业大革命，导致涉及热能间接利用的“工程热力学”的出现)1824年，法国卡诺提出卡诺定理与卡诺循环，发现热转变为机械能的根本条件，即必须有不同的热源与冷源(热力学第二定律)热力学发展简史

1842年，德国迈耶提出能量守恒定律：热是一种能量，并计算得到热功当量1cal＝4.18J《论无机性质的力》1843年，英国焦耳实验测定热功当量值1847年，德国亥姆霍兹是从物理理论方面论证了能量转换的规律性《力之守恒》1840－1851年，迈耶及焦耳等建立热力学第一定律：第一类永动机不可能实现1850－1851年，德国克劳修斯和汤姆逊先后提出热力学第二定律：第二类永动机不可能实现1906年，德国能斯特得出了热力学第三定律，人们称之为“能斯特热定理”，获1920年诺贝尔化学奖1910年，荷兰范德瓦尔斯的实际气体状态方程获诺贝尔物理奖热力学发展简史（续）

1911年,德国普朗克也提出了对热力学第三定律的表述(绝对零度不可达到但可以无限趋近)1878年，普朗克提交博士论文《论热力学的第二定律》，亥姆霍兹以及克劳修斯等对普朗克关于热力学第二定律的新思想加以反对、嘲笑与抵制

普朗克原理：新的科学理论不是靠通过说服反对者而获胜的，它最后的胜利是由于反对者们终于死去而赞同它的年轻一代成长了起来。

1942年，美国凯南提出有效能概念，能量的有效能分析方法广泛应用热力学发展简史（续）

热力学方面获诺贝尔奖的科学家（1）J.D.范.德瓦尔斯

JohannesvanderWaals(1837-1923)荷兰气体和液体状态方程1910年诺贝尔物理学奖热力学方面获诺贝尔奖的科学家（2）

M.普朗克MaxPlanck(1858-1947)

德国发现能量子（量子理论）热力学第二定律

1918年诺贝尔物理学奖热力学方面获诺贝尔奖的科学家（3）

W.H.能斯脱WaltherHermannNernst(1864-1941)

德国热化学，熵基准

1920年诺贝尔化学奖热力学方面获诺贝尔奖的科学家（4）

L.昂萨格

LarsOnsager(1903-1976)

美国不可逆过程热力学理论

1968年诺贝尔化学奖热力学方面获诺贝尔奖的科学家（5）

I.普里戈金

IlyaPrigogine(1917-)

比利时热力学的耗散结构理论

1977年诺贝尔化学奖热力学方面获诺贝尔奖的科学家（6）

K.G.威尔逊KennethG.Wilson(1936-)