《工程热力学A》(含实验)课程教学大纲.

《工程热力学A》(含实验)课程教学大纲

课程编码：08242025

课程名称：工程热力学A

英文名称：Engineering Thermodynamics A

开课学期：4

学时/学分：54 / 4 （其中实验学时：6 ）

课程类型：学科基础课

开课专业：热能与动力工程（汽车发动机方向）、热能与动力工程（热能方向）

选用教材：陈贵堂《工程热力学》北京理工大学出版社，1998；

陈贵堂王永珍《工程热力学》（第二版）北京理工大学出版社，2008

主要参考书：

1．陈贵堂王永珍《工程热力学学习指导》北京理工大学出版社，2008

2．华自强张忠进《工程热力学》.高等教育出版社.2000

3．沈维道，蒋智敏，童钧耕．工程热力学．第三版．北京：高等教育出版社，2001

4．曾丹苓，敖越，张新铭，刘朝编．工程热力学．第三版．北京：高等教育出版社，2002 5．严家马录．工程热力学．第三版．北京：高等教育出版社，2001

执笔人：王永珍

一、课程性质、目的与任务

该课程是热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业基础课，是本专业学生未来学习、生活与工作的基石。通过它的认真学习可以可使学生了解并掌握一种新的理论方法体系，了解并掌握关于能量转换规律及能量有效利用的基本理论、树立合理用能思想，并能应用这些理论对热力过程及热力循环进行正确的分析、计算，为学生学习专业课程提供充分的理论准备，同时培养学生对工程中有关热工问题的判断、估算和综合分析的能力，为将来解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。

二、教学基本要求

通过本课程的学习可使学生了解并掌握关于能量转换规律及能量有效利用的基本理论、树立合理用能思想，并能应用这些理论对热力过程及热力循环进行正确的分析、计算。同时学生还可了解并掌握一种新的理论方法体系——外界分析法（The Surrounding Analysis Method, SAM），有利与开阔学生分析问题、解决问题的思路，有利于培养学生对工程中有关热工问题的判断、估算和综合分析的能力与素质，为将来解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。

三、各章节内容及学时分配

绪论introduction（1学时）

主要内容是让学生了解工程热力学的研究对象及研究方法、经典热力学理论体系的逻辑结构、SAM体系的逻辑结构及其主要特点。

一、热力学的定义、研究目的及分类Definition, Purpose, Classification

二、本门课的主要内容Contents

三、本门课的理论体系theory systems

第一章基本概念及定义Basic Concepts and Definitions（3学时，重点）

1-1 热力学模型The Thermodynamic Model of the SAM System

让学生了解并掌握热力学系统、边界、外界等概念，了解并重点掌握外界分析法的基本热力学

模型图并能在以后的学习中灵活应用。

1-2 热力学系统的状态State of Thermodynamic System

了解并能正确理解状态、基本状态参数（v，p，T）、平衡状态、稳定状态、均匀状态等基本概念；了解并掌握热力学第零定律、稳定平衡态定律、状态公理等基本理论；掌握并能正确运用理想气体状态方程式；了解状态参数坐标图。

1-3 热力过程及热力循环Thermodynamic Process and Circle

了解系统发生状态变化的原因，了解自发过程、准静态过程、可逆过程、热力循环等概念；重点理解并掌握准静态过程、可逆过程、热力循环等概念。

第二章热力学第一定律The First Law of Thermodynamics（4学时,重点）

2-1 热力学第一定律的实质The essence of first law of thermodynamics

要求能正确理解.

2-2 系统的能量The Energy of a System

了解并掌握系统的热力学能、比热力学能、系统的能容量等概念；能正确了解并掌握热力学能的性质，难点是对焓的物理意义的理解。

2-3 功量与热量Heat and Work

了解并重点掌握热力学中功量的定义；了解并重点掌握准静态过程的容积变化功、无摩擦稳定流动过程中的技术功、轴功等概念及计算；理解SSSF过程及USUF过程；了解热量的定义及其能量属性；掌握准静态过程中热量的计算公式；重点掌握可逆过程中各种功量及热量在状态参数坐标图上的定性表示，这也是难点。

2-4 作用量的能流The energy flow of interactions

能正确理解并掌握功量的能流（the energy flow of work）、热量的能流（the energy flow of heat）、质量流及其能容量、质量流的能流（the energy flow of mass flow）、流动功、焓等概念及基本计算式。

2-5 热力学第一定律普遍表达式The general expressions of the SAM on the first law of thermodynamics 理解外界分析法建立热力学普遍表达式的基本思路；理解并重点掌握热力学第一定律的表达式。2-6 热力学第一定律的应用实例Application Examples of the first law of thermodynamics 重点是对热力学第一定律的表达式能灵活应用。

第三章理想气体的性质及理想气体的热力过程（8学时,重点）

Properties of Ideal Gas and its Thermodynamic Process

3-1 理想气体的性质Properties of Ideal Gas

了解理想气体的定义；理解理想气体的热力学能及焓仅是温度的函数的性质；重点掌握理想气体状态方程、理想气体Δu、Δh及Δs的计算；掌握理想气体混合物中有关概念与计算。对熵的理解是本节的难点。

3-2 理想气体的热力过程Thermodynamic Process of Ideal Gas

了解并重点掌握理想气体的基本热力过程、多变过程的性质、计算，在状态参数坐标图上的定性表示。

第四章热力学第二定律The Second Law of Thermodynamics（14学时,重点、难点）

4-1 热力学第二定律的实质及说法

The Essence and Parlances of the Second Law of Thermodynamics

了解热力学第二定律的各种说法，着重理解热力学第二定律的实质。

4-2 有关“能质”的基本概念Basic Conceptions about the Essence of Energy

着重理解寂态(dead state)及火无库、有用能及无用能(useful energy and unuseful energy)、有用功及无用功(useful work and unuseful work)、火用及火无( exergy and anergy)、熵及无用能(entropy and unuseful energy) 、火用损及熵产(exergy destruction & entropy production)等概念，这也是难点。

4-3 能量的可用性分析Analysis of the Availability of Energy

重点理解并掌握系统能量的可用性(the availability of a system energy)、热量的可用性(the availability of heat)、功量的可用性(the availability of work)、质量流能容量（E f）的可用性(the availability of energy of mass flow)、周围环境中能量的可用性(the availability of energy in environment )中有关概念与计算式，也是难点。