工程热力学教学大纲

1、工程热力学Engineermg Thermodynamics【学分】2 【学时】32【性质】专业基础课【实验】0（-）授课对象四年制本科过程装备与控制工程、油气储运工程等专业。（-）课程的性质和地位工程热力学是一门重要的专业基础课。工程热力学是研究热能有效利用以及热能与其他 能量相互转换规律的学科。本课程具有承上启下的桥梁作用，不仅为学生学习有关专业课程 提供必要的理论基础知识，也为从事相关的专业技术工作、科学研究工作以及管理工作提供 理论基础，在培养高级技术人才的全局中占有十分重要的地位。（三）课程的教学目标通过本课程的学习，使学生掌握热力学基本定律和基本理论，熟悉工质的基本性质，学 会对实

2、际的热力工程问题进行抽象、简化，学会以能量方程、燧方程为基础的热力过程分析 方法，为进一步开发和应用门能技术奠定基础°同时培养学生科学抽象和逻辑思维能力，诱 导学生更深层次的思考，激发学生的创新精神。（四）课程相关能力培养1 .能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题（G1）：2 .能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分 析复杂工程问题，以获得有效结论（G2）；3 .能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析 与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论（G4）。（五）教学内容1 .绪论（Gl、G2）

3、热能及其利用、热力学及其发展简史、热能转换装置的工作过程、工程热力学研究的对 象及主要内容、法定计量单位简介。重点：工程热力学研究的对象及主要内容。难点：热能转换装置的工作过程。2 .基本概念（G1）热力系统，热力系的描述，基本状态函数，状态方程式，热力过程及热力循环。重点：热力系统，基本状态函数，热力过程。难点：基本状态参数、平衡状态、准静态过程。3 .热力学第一定律（Gl、G2 ）热力学第一定律的实质，功，热，循环过程热力学第一定律的表达式，热力学第一定律 的推论，状态参数热力学能，热力系与外界的物质交换，热力学第一定律的表达式，能量方 程式的应用。重点：容积变化功的计算，焰，能量方程的分

4、析，理解几种功之间的关系，能量方程的 应用。难点：状态参数热力学能、熔，能量方程的分析，几种功之间的关系的理解。4 .热力学第二定律（Gl、G2）热力过程的不可逆性，可逆过程，热力学第二定律几种表述，卡诺循环和卡诺定理，状 态函数燧和克劳修斯不等式，燧增原理，热力学第二定律的表达式、端方程，热力学第二定 律、端方程的应用。重点：热力学第二定律的表述和理解，卡诺循环和卡诺定理，烯参数、炳产和烯增原理， 燧方程的应用。难点：可逆过程，状态函数端和克劳修斯不等式。5 .热力学基本关系（G1）基本热力学关系式，热系数，热力学能、熔、端的微分式，热系数之间的一般关系。重点：热力学能、焰、燧的微分式。难点

5、：基本热力学关系式6 .理想气体的热力性质和热力过程（Gl、G2）理想气体性质及其状态方程，理想气体的比热容及参数计算,理想气体的混合物的成分, 摩尔质量及气体常数，分压定律与分体积定律，理想气体混合物的热力学能、熔、比热容和 炳的计算，理想气体的基本热力过程。重点：理想气体的热力学能、焰和增的计算，理想气体混合物的热力性质，理想气体的 热力过程的计算公式的掌握，p-v图和T-s图上的定性分析。难点：理想气体的热力过程的计算公式的掌握，p-v图和T-s图上的定性分析。7 .蒸汽的热力性质和热力过程（Gl、G2、G4）水蒸汽的定压发生过程，蒸汽热力性质表和图，蒸汽热力性质表、图的应用，蒸汽的热

6、力过程。重点和难点：蒸汽热力性质表、图，水蒸汽的h-s图，典型的蒸汽热力过程及应用。8 .气体与蒸汽的流动（Gl、G2、G4）稳定流动的基本方程，定熠流动的基本特性，声速与马赫数，气体在喷管和扩压管中的 流动，喷管中气体流动的计算，水蒸气在喷管中的定端流动，有摩擦的绝热流动，绝热节流。重点：稳定流动的基本方程，喷管中气体流动及绝热节流的计算。难点：定燧流动的基本特性，声速与马赫数。9 .气体的压缩（Gl、G2、G4）压缩机的工作原理，压缩过程的热力学分析，单级活塞式压气机余隙容积的影响，多级 压缩机中间冷却。重点：压缩机的工作原理，压缩过程的热力学分析。难点：多级压缩机中间冷却。10 .气体动

7、力循环（Gl、G2、G4）分析动力循环的一般方法，活塞式内燃机实际循环的简化，活塞式内燃机的理想循环, 活塞式内燃机的各种理想循环的比较，燃气轮机装置循环，燃气轮机装置的定压加热实际循 环，提高燃气轮机装置循环热效率的措施。重点：活塞式内燃机的理想循环、燃气轮机装置循环、提高燃气轮机装置循环热效率的 措施。难点：分析动力循环的一般方法。11 .蒸汽动力循环（Gl、G2、G4）蒸汽卡诺循环，朗肯循环，蒸汽参数对循环热系数的影响，蒸汽再热循环，回热循环, 热电循环，蒸汽动力理想工质性质，蒸汽动力设备热力学分析。重点：朗肯循环，蒸汽再热循环，回热循环，热电循环。难点：蒸汽动力设备热力学分析。12 .

8、制冷循环（Gl、G2、G4）制冷机与热泵，逆卡诺循环，空气制冷循环，蒸汽压缩制冷循环，制冷剂，蒸汽喷射制 冷循环，吸收式制冷循环，热泵供热循环。重点：空气制冷循环，蒸汽压缩制冷循环，热泵供热循环。难点：制冷机的工作原理。（六）教学方式与习题要求采用的主要教学方法以课堂教学为主。教学手段主要以黑板为主，以PPT或幻灯为辅 （一些复杂的图片）。为巩固基本概念、基本理论，使学生灵活掌握所学知识，活跃学习气 氛，增强学习兴趣，在教学中应适当安排习题课与课堂讨论。每章应布置一定数量的习题，习题出自教材。（七）考核办法按上课出勤率，平时作业，期末课堂测试三种形式对学生进行考核，学生的最终成绩以 五级制记分

9、，评定分为优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。具体评定标准如下：优秀：出勤率95%以上，平时作业都按时完成且正确率在95%以上，期末课堂测试 分数在95分以上：良好：出勤率90%以上，平时作业都按时完成且正确率在85%以上，期末课堂测试 分数在85分以上;中等：出勤率85%以上，平时作业不能按时完成次数不能超过1次，且正确率在75%以上，期末课堂测试分数在75分以上：及格：出勤率80%以上，平时作业不能按时完成次数不能超过3次，且正确率在65% 以上，期末课堂测试分数在65分以上：不及格：若不能满足上述等级的要求，则评定为不及格。（八）推荐教材或讲义及主要参考书1 .曾丹苓等编：工程热力学（第3版）北京：高等教育出版社，2002年：2 .沈维道等编：工程热力学（第4版）北京：高等教育出版社，2007年。（九）学时分配序号教学内容学时分配其