热工基础大纲(交大)讲解学习
西安交通大学本科课程-热工基础-03第三章 热能转换物质的热力性和热力过程
2、理想气体的定压比热容和定容比热容 应用第一定律，并假定过程可逆则有： q du pdv q dh vdp
cv ( cp ( δq dT δq dT )v ( )p ( du pdv dT dh vdp dT )( )( u T h T )v )p ( 3 10 ) ( 3 11 )
一 研究热力过程的目的及一般方法
1、目的 揭示过程中工质状态参数的变化规律以及能量转换情 况，进而找出影响转化的主要因素。 2、一般方法 (1)、对实际热力过程进行分析，将各种过程近似地概括 为几种典型过程，即定容、定压、定温和绝热过程。为 使问题，暂不考虑实际过程中的不可逆的耗损而作为可 逆过程。
i
Δh i (T )
(3)、混合气体的熵
S
S
i
s
s
i i
s i f (T , p i )
d si c pi dT T R g ,i d pi pi dp i pi
ds
( c
i
dT
pi
T
) ( i R g ,i
)
(3 51)
请看思考题
第二节
理想气体的热力过程
(2)、用简单的热力学方法对四种基本热力过程进行分析计算。 (3)、考虑不可逆耗损再借助一些经验系数进行修正。
本章分析理想气体热力过程的具体方法 1)、根据过程特点确定过程方程式，得到 p=f (v). 2)、用过程方程和状态方程，计算初、终态参数。 3)、在p-v、T-s图上画出过程曲线。 4)、确定工质的初、终态比热学能、比焓、比熵的变化。 5)、计算过程中膨胀功、技术功和过程热量。 本节研究理想气体的可逆过程。
热工基础课件及答案讲解(PPT文档)
33
观察下面的过程,看热能是如何转换为功的
气缸
活塞
飞轮
热 源
工质、机器和热源组成的系统
假设过程是可逆的。 问题：过程可逆的条件是什么？
34
气缸
可逆过程模拟
活塞
飞轮
热 源
左止点
p
1
v
35
气缸
活塞
续4飞1 轮
热 源
左止点
p
1
2
v
36
气缸
热 源
左止点
p
1
续4飞1 轮
第二章 热力学第一定律
教学目标：使学生深入理解并熟练掌握热力学第一定律 的内容和实质，能将工程实际问题建立热力学模型。 知识点：理解和掌握热力学第一定律基本表达式——基 本能量方程；理解和掌握闭口系、开口系和稳定流动能 量方程及其常用的简化形式；掌握能量方程的内在联系 与共性，热变功的实质。 能力点：培养学生正确、灵活运用基本能量方程，对工 程实际中的有关问题进行简化和建立模型的能力。培养 学生结合系统的特点推导出闭口系、开口系及稳定流动 过程能量方程的逻辑思维能力和演绎思维能力。 1
?进入系统的能量qdvpde???2??111cvdeiwdvpde?22?离开系统的能量?控制容积系统储存能量的增加量57cvidewdvpdeqdvpde??????222111??icvwdvpdedvpdedeq????????111222进入系统的能量离开系统的能量系统储存能量的增加量pvuhgzcuemvvmeef???????212?58iffcvwmgzchmgzchdeq????????????????????????????112112222222此式为开口系能量方程的一般表达式????????????????2f2f?进出系统的工质有若干股则方程为
《热工学基础》教学大纲
天津国土资源和房屋职业学院课堂教学大纲课程名称：热工学基础课程代码：使用专业：物业设施管理（智能建筑方向）执笔者：孟超系（部）主任签字：制定日期：2014 年 1 月修订日期：年月《热工学基础》课程教学大纲课程代码：课程名称：热工学基础课程类别：职业基础课适用专业：物业设施管理（智能建筑方向）总课时数：48 执笔人：孟超编写日期：2014 年 1 月 20 日审核人：郝江霞一、适用专业本教学大纲适用于土建类建筑设备类专业，本大纲的教学对象是高职学院物业设施管理专业三年制学生。
二、教学目的和要求1.教学目标本课程以掌握基本概念为主要目的，立足于工程实际，培养学生认识问题、分析问题、基本解决问题的能力。
帮助学生基本掌握热工学基础知识，了解提高其热效率的基本途径和方法，并能应用所学的知识，对简单问题进行计算，为学习专业知识奠定必要的热力分析与热工计算的理论基础和基本技能。
2.教学要求通过学习热工学基础这门专业基础课，应达到下列基本要求：（1）掌握工质气体状态参数、理想气体状态方程，并能进行气体基本热力过程的分析和简单计算；（2）掌握热力学第一定律的实质及其能量方程的应用；（3）掌握热力学第二定律的实质和意义；（4）掌握卡诺循环及卡诺定律、热泵的理论基础；（5）了解水蒸气的热力性质及相应的图表，并能应用这些图表进行简单热力过程的分析和计算；（6）理解气体和蒸汽的节流、气体压缩与制冷循环的基本原理及工程应用；（7）理解导热、对流、辐射三种基本热量传递方式的基本定律及应用；（8）掌握稳态导热、简单非稳态导热、对流换热、辐射换热的简单计算；（9）了解平壁、圆筒壁、肋壁稳定传热的计算方法；（10）了解传热增强与削弱的方法与措施；（11）理解换热器的类型、换热原理、基本构造；（12）掌握换热器的性能评价与选用计算；（13）了解建筑物相关热工学的基本原理，强化对建筑热工学与土建施工之间的关系。
三、教学内容和要求（一）绪论1.主要内容课程的性质和任务；课程研究对象及主要内容；热能及其利用；课程与专业的关系。
热工基础课程教学大纲.doc
x2160541热工基础课程教学大纲课程名称：热工基础英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer课程编码：x2160541学时数：40其中实践学时数：0 课外学时数：0学分数：2.5适用专业：机械设计制造及其自动化、机械工程一、课程简介《热工基础》是一门专业基础课程。
本课程包括工程热力学和传热学两部分内容。
工程热力学部分主要介绍工程热力学的基本概念和基本定律、常用工质的热物理性质、基本热力过程与典型热力循环；传热学部分主要介绍导热、对流换热、辐射换热的基本规律、求解方法以及控制热量传递过程的技术措施，换热器的热计算方法。
通过《热工基础》课程的学习，使学生理解工程热力学和传热学的基本概念、基本原理和基本定律；使学生了解工程热力学、传热学常用的分析方法，培养学生对简单热学问题的分析和求解能力；掌握能量转换规律和有效利用能量的基本知识，培养学生综合运用所学知识去分析和解决实际问题的能力。
二、课程目标与毕业要求关系表三、课程教学内容、基本要求、重点和难点（零）绪论1. 能量与能源：了解能量能源的概念、分类，与国民经济和人民生活关系；2. 热工基础的研究内容：掌握热工基础的研究内容与方法。
（一）基本概念1. 热力系统：理解工质、热力系的定义，掌握热力系的分类；（重点）2.平衡状态与状态参数：理解热力状态和状态参数的定义，掌握平衡状态的物理意义及实现条件；3. 状态方程与状态参数坐标图：了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用；4.准平衡过程与可逆过程：理解热力过程、准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系；（难点）5. 功量与热量：掌握功量与热量的概念和计算。
（二）热力学第一定律1. 热力系统的储存能：掌握能量、热力系统储存能、热力学能的概念；2. 热力学第一定律的实质：理解热力学第一定律的实质；3. 闭口系统的热力学第一定律表达式：掌握封闭热力系的能量方程并熟练应用；（重点）4.开口系统的稳定流动能量方程式：掌握开口热力系稳定流动能量方程并熟练应用，掌握体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念，理解焓的定义式及物理意义；（难点）5.稳定流动能量方程式的应用：了解常用热工设备主要交换的能量及稳定流动能量方程的简化式。
上海交大《工程热力学》考研大纲
《工程热力学I》课程教学大纲课程名称：工程热力学I课程代码：学分/学时：3学分/48学时开课学期：春季学期适用专业：机械工程及自动化、热能与动力工程、核工程、建筑环境与设备及相关专业先修课程：大学物理、高等数学后续课程：工程热力学II开课单位：机械与动力工程学院一、课程性质和教学目标（需明确各教学环节对人才培养目标的贡献，专业人才培养目标中的知识、能力和素质见附表）课程性质：工程热力学是机械工程、热能动力工程、工业工程、核科学与工程、航空航天工程等专业的一门重要技术基础课，是机械、能源动力类专业必修主干课。
教学目标：工程热力学是研究热能有效利用以及热能与其它能量转换规律的科学。
本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。
（A5.1, A5.2, B2, C2）本课程由基本概念、热力学基本理论、纯物质热物理性质、基本热力过程及应用五部分组成。
通过本课程教学，不仅使学生在能量转换和利用特别是热能与机械能的转换和合理利用方面树立正确的概念，同时培养学生科学抽象、逻辑思维能力，进一步强化实践是检验理论的唯一标准的认识观。
具体来说：（1）掌握热能和机械能相互转换的基本规律，并能推广应用于其它能量的转换问题。
（A5.1）（2）初步掌握热力过程和热力循环的分析方法，了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径。
（A5.1）（3）能运用常用工质物性公式、图表（如水蒸气）和电子软件等进行一般热力过程计算。
（A5.2）（4）初步具有从实际问题抽象为理论，并运用理论分析解决实际问题能力。
（B2）（5）强化理论来源于实践，实践是检验理论的唯一标准的认识观。
（A5.1, A5.2, C2）二、课程教学内容及学时分配（含实践、自学、作业、讨论等的内容及要求）1．绪论：能源和能源利用（2学时）：能源利用、热能与机械能及其它能量形式的转换。
自学及要求：我国及全球的能源及能源利用情况；团组大作业及要求：选择：我国能源及能源政策；能源与环境；生活中的能源利用及思考之一完成一篇报告（3~5千字）其他：观看录像。
热工基础教学大纲
《热工与流体力学基础》教学大纲课程性质：专业基础课先修课程：工程流体力学高等数学总学时数：63适合层次：高职高专适合专业：能源技术电力技术一、说明1、课程的性质和内容本课程是将工程热力学、流体力学和传热学的经典内容及最新成果以能量转换和传递为主线，优化组合而成，是一门课程改革综合化教材。
全书共分三篇：第一篇为工程热力学，包括热力学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律、理想气体的热力性质和热力过程、水蒸气和蒸汽动力循环、混合气体和湿空气、气体和蒸汽的流动；第二篇为流体力学，包括流体性质和流体静力学基础、一元流体动力学基础、流动阻力和能量损失、管路计算；第三篇为传热学，包括稳态导热、对流换热、辐射换热、传热与换热器。
2、课程的任务和要求通过该课程的学习，主要培养学生以下方面的能力：1、掌握不同单位之间的换算；任何物理量的大小都是由数字和单位联合来表达的。
而SI制是一种完整的单位制，它包括了所有领域中的计量单位。
我们在学习中要学会单位换算。
2、学会查阅工程手册；由于研究人员对某一具体问题的研究方法或实验条件等不尽一致，因此，对某些过程规律的描述有不同的计算公式。
另外，还有许多通过实验总结出来的图、表，以及大量的经验数据等，这些都是将要进行有关计算所需要的，作为一名未来的技术人员，必须具备迅速而准确地查阅工程手册，以便从中找到有关资料或数据的能力。
3、控制合理的误差率；一般来讲，工程允许的误差率应控制在5%（少数可控制在10%）以内，也就是说，工程计算中只要其结果误差率在允许的范围之内，都可认为是有效或可行的。
4、掌握正确的学习方法；学好热工与流体力学首先要掌握课程的主线。
本课程研究的是热、功转换，流体平衡及运动规律和热量传递等宏观现象，其主线是能量转换和传递。
其次是掌握分析问题解决问题的科学方法。
在学习过程中要逐渐培养在深刻理解基本概念、基本理论的基础上对实际问题进行抽象简化，并具备运用理论分析解决实际问题的能力。
上海交大工程热力学(第四版)课件 第2章 热力学第一定律
q u w t p 2 v 2 p1v1
wt w p 2 v 2 p1v1
(D )
δ wt δ w d pv
可逆过程
δ wt p d v d pv v d p
17
3)第一定律第二解析式
q h2 h1 1 2
2 2
w t ws
1 2
c f 1 gz1 p1v1
2
内增： 0
c f 2 gz 2 p 2 v 2
2
1 2 p u c f gz 0 2
23
例A4312661 例A4322661 例A4332771 例A4333771
24
归纳： 1）开口系问题也可用闭口系方法求解。 2）注意闭口系边界面上热、功交换；尤其是边界面 变形时需考虑功的交换。 3）例A4333771中若有无摩擦及充分导热的活塞，结果如何？ ——解法三即可认为是这种情况，故无影响。 4）若A4333771活塞为绝热材料制造， 若活塞下有弹簧， 若· · · · · ·
第二章 热力学第一定律
First law of thermodynamics
2–1 热力学第一定律的实质 2-2 热力学能（内能）和总能 2–3 热力学第一定律基本表达式 2–4 闭口系基本能量方程式 2–5 开口系能量方程
1
2–1 热力学第一定律的实质
一、第一定律的实质
能量守恒与转换定律在热现象中的应用。
二、第一定律的表述
热是能的一种，机械能变热能，或热能变机械能的 时候，他们之间的比值是一定的。 或： 热可以变为功，功也可以变为热；一定量的热消失 时必定产生相应量的功；消耗一定量的功时，必出现 与之相应量的热。
《工程热力学》课程教学大纲 - 上海交通大学航空航天学院
课程性质 (Course Type)
专业必修课
授课对象 （Audience）
授课语言
(Language of Instruction) *开课院系 （School） 先修课程
（Prerequisite） 授课教师
（Instructor）
本科生二年级
中文
航空航天学院
高等数学、大学物理
羌晓青
课程网址 (Course Webpage)
the major of aeronautics and astronautics engineering, but also a required trunk professional course in the major of power. Engineering thermodynamics is a branch
热过程的方向性有进一步了解，牢固树立合理利用能量的观念，具有正确分析计 算热系统能量转换及提高转换经济性规律的能力。同时培养学生科学抽象、逻辑
思维能力。
Engineering Thermodynamics is not only an important technical basic course in
《工程热力学》课程教学大纲
课程基本信息（Course Information）
课程代码 （Course Code）
*课程名称 （Course Name）
AV205
*学时
（Credit Hours）
64
（中文）工程热力学
（英文）Engineering 4
*课程简介（Description）
of the first development of its main research in heat and mechanical energy and other energy conversion between the law and its application in mechanical engineering is an important foundation for one subject. This course is for students to learn about the professional courses to provide the necessary basic theoretical
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“热工基础”课程教学大纲 英文名称：FUNDAMENTS OF THERMODYNAMICS AND HEAT TRANSFER 课程编码：ENPO2103 学时： 48 学分：2.5 适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、飞行器设计与工程、飞行器制造工程和工程力学等本科生 先修课程：高等数学，大学物理 使用教材及参考书： 教材 《热工基础与应用》(第二版) 傅秦生 赵小明 唐桂华. 北京：机械工业出版社，2007 参考书 《热工基础》 张学学，李桂馥. 北京：高等教育出版社 2000 《传热学》（第四版） 杨世铭 陶文铨. 北京：高等教育出版社 2006 《工程热力学》 刘桂玉 刘志刚 阴建民 何雅玲. 北京：高等教育出版社 1998 一、 课程性质、目的及任务 热工基础是讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械学院机械工程与自动化专业、材料学院材料科学与工程专业、航空航天学院飞行器设计与工程专业、飞行器制造工程专业和建力学院工程力学等专业的一门必修课程。 本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础,如：热能和机械能的相互转换，热量传递，温度场和材料热应力分析，耗散结构和有关本构结构、热力耦合问题的解决等。 通过本课程学习，应该使学生掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。 二、教学基本要求 1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算； 2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算； 3．掌握不同工质热力过程的基本分析方法，能对工程热力过程进行计算，具有解决实际工程中有关<<<<<<<<<<热能转换的能量分析和计算能力；
4．掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理，进而掌握热量传递的基本规律和基本理论； 5．能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，具有解决较简单的传热问题，尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力； 三、教学内容及要求 第一章 能源概论 1. 内容: 能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要内容和方法。 2. 要求：使学生掌握本学科的研究概况；了解能源和热能利用的概况，能源利用和社会、经济可持续发展的关系，节能的重大意义；正确认识、理解本课程与专业的关系。 第二章 热能转换的基本概念和基本定律 第一节 热能转换的基本概念 1. 内容:热力系与工质；状态与状态参数；热力参数坐标图；热力过程和热力循环。 2. 要求：要求学生正确理解热能转换中常用的一些术语，基本概念。应使学生掌握热力系及其分类，平衡状态和状态参数，状态参数的数学特征。对于热力过程着重讲明可逆过程。使学生了解热力循环及其性能指标。 第二节 热力学第一定律 1. 内容:热力学第一定律的实质；储存能，热力学能和焓；闭口系的能量方程；稳定流动的能量方程。 2. 要求：热力学第一定律是全书的重点之一和热工计算基础。应透彻讲清闭口系与稳定流动系的能量方程。讲清焓的概念。使学生掌握热力学第一定律的实质，重点掌握如何利用能量方程解决实际工程中能量转换问题。 第三节 热力学第二定律 1. 内容:热力过程的方向；热力学第二定律及其表述；卡诺循环和卡诺定理；状态参数熵；熵增原理；能量的品质与能量贬值原理。 2. 要求：使学生掌握热力学第二定律不同表述的内涵。掌握卡诺循环和卡诺定理及其意义。使学生理解熵参数的内涵。通过熵增原理使学生重点掌握熵产的计算分析，并判断过程的不可逆性。了解能量贬值原理的实质。 第三章 热能转换物质的热力性质和热力过程： 第一节 物质的三态及相变过程 1. 内容：物质的p-v-T图，三种集态及相变过程。p-T相图，三相点。 2. 要求：使学生了解物质的三态及相变过程，掌握三相点的特点。 <<<<<<<<<<第二节 理想气体的热力性质和热力过程
1. 内容：理想气体的状态方程，理想气体的比热容。理想气体的热力学能，焓和熵的计算分析。混合气体热力性质简介。理想气体的四个基本热力过程和多变过程。 2. 要求：使学生掌握利用理想气体的状态方程计算理想气体的基本状态参数，掌握理想气体的比热容，理想气体的热力学能，焓和熵的计算。了解混合气体热力性质。掌握理想气体的基本热力过程和多变过程的过程方程、基本状态参数间的关系、热量和功量的计算，掌握理想气体的热力过程在p-v和T-s图上的表示和分析。 第三节 蒸气热力性质和热力过程 1. 内容：蒸气热力性质的特点、术语；蒸气热力性质图表及其应用；蒸气热力过程的分析和计算。 2. 要求：使学生掌握蒸气热力性质的特点，掌握利用蒸气热力性质图表进行蒸气状态参数的查算；对于蒸气过程的分析和计算应讲清解题步骤，使学生能利用蒸气热力性质图表根据热力学第一和第二定律进行蒸气热力过程的分析和计算。 第四节 湿空气 1. 内容：湿空气的概念；湿空气的状态参数；焓－湿图及其应用。 2. 要求：掌握湿空气状态参数的物理意义，能利用解析式和焓－湿图计算湿空气的状态参数，了解湿空气基本热力过程的分析计算。 第四章 热量传递的基本理论 第一节 热量传递的三种基本方式简介 1. 内容：导热，对流换热和辐射换热三种热量传递的基本方式简介。 2. 要求：使学生了解热量传递的三种基本方式及其特点。 2. 第二节 导热 1. 内容：傅里叶定律；温度场及导热系数；导热微分方程及定解条件；通过平壁及圆筒壁的导热、热阻。通过肋片的导热。 非稳态导热的特点；一维非稳态导热过程分析求解，诺漠图；简单形状物体的一维非稳态问题工程计算；集总参数法。 3. 要求：使学生掌握傅里叶定律；了解二维无内热源导热微分方程；重点掌握温度场的求解，通过平壁和圆筒壁的稳态导热计算公式。掌握热阻概念及其应用；学生掌握简单形状物体的非稳态问题工程计算方法和集总参数法。 第三节 对流换热 1. 内容：对流换热概说，牛顿公式与影响对流换热表面传热系数的因素；速度边界层和温度边界层概念；量纲分析与准则方程式；管内强制对流换热的特征及实验关联式；外掠单管、管束强制对流的<<<<<<<<<<特征实验关联式；大空间自然对流换热的特征及其实验关系式；有相变的对流换热的特征及其实验关
系式。 2. 要求：掌握牛顿公式及影响对流换热的各种因素，掌握边界层概念及准则方程式的意义和应用。使学生重点掌握选用合适的准则方程进行强制对流换热和自然对流换热的计算。了解有相变的对流换热的特征。 第四节 辐射换热
1. 内容：热辐射的本质与特征；热辐射的基本定律；黑体间的辐射换热及角系数；灰体间辐射换热及网络法。
2. 要求：使学生掌握热辐射的本质与特征。掌握斯蒂芬－波耳茨曼 ，基尔霍夫定律。正确理解有效辐射、灰体和角系数的概念。掌握利用网络图进行灰体间辐射换热的计算方法 第五章 热工基础的应用 第一节 压气机及气体的压缩 1. 内容：压气机的工作原理和分类；压气机的耗功计算及省功节能的方法。 2. 要求：使学生掌握活塞式压气机和叶轮式压气机的耗功计算，以及省功方法的热力学原理。
第二节 燃气轮机装置及循环 1. 内容：燃气轮机装置及循环构成；燃气轮机循环的能量分析计算。
2.要求：使学生掌握燃气轮机装置的设备与循环流程；掌握燃气轮机循环的能量分析计算；能够分析影响燃气轮机循环热效率的主要因素。
第三节 制冷装置及循环 1. 内容：蒸气压缩制冷装置及循环构成；蒸气压缩制冷循环的能量分析计算。 2. 要求：使学生掌握蒸气压缩制冷装置的设备与循环流程；掌握蒸气压缩制冷循环的能量分析计算。 第五节 换热器及其热计算 <<<<<<<<<< 1. 内容：换热器及其分类；复合换热；传热过程与传热系数，传热的的增强与削弱。换热器热计算
的基本方程与设计方法。
2. 要求： 使学生理解实际生产和生活中热量传递三种基本方式的组合作用。掌握传热系数的组成，要求学生掌握通过平壁和圆筒壁的传热过程计算及增强传热和削弱传热的原则与手段，掌握换热器热设计的基本方法。
四、实践环节 1.模型室参观：热力学模型室及传热学模型室参观，1学时；
2.传热实验演示：1学时 （1）．温度计套管材料对测温误差的影响； （2）．水平柱体四周自然对流换热的光学演示；
（3）．膜态沸腾演示。 3.自然对流换热实验：2学时
五、课内学时分配 章 内容 参考学时 1 能源概论(绪论) 2 2 热能转换的基本概念和基本定律 10 3 热能转换物质的热力性质和热力过程 8 4 热量传递的基本理论 16 5 热工基础的应用 8 六、课外学时分配 序号 内容 参考学时 1 能源概论(绪论) 2