“热工基础”课程教学大纲

“热工基础”课程教学大纲

英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer

课程编号：ENPO330103

学时：48 （理论学时：44 实验学时：4 课外学时：58）学分：2.5

适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生

先修课程：高等数学，大学物理

使用教材及参考书：

教材

[1] 傅秦生赵小明唐桂华.热工基础（第3版）.北京：机械工业出

版社，2015

参考教材

[1] 杨世铭陶文铨.传热学（第4版）北京：高等教育出版社2006

[2] 沈维道童钧耕工程热力学(第4版)北京:高等教育出版社2007

一、课程性质和目的（100字左右）

性质：基础理论

目的：通过本课程学习，使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识，获得有

关热科学的基本分析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、课程内容简介（200字左右）

热工基础是研究热现象的一门技术基础课程，主要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，是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关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。

三、教学基本要求

1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律)，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和循环的基本分析方法，能对工质的热力过程和循环进行计算，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。四、教学内容及安排

0绪论（能源概述）

1、内容:能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要研究

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。

教学安排及教学方式

第一章：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。

教学安排及教学方式

第二章热力学第一定律

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及其应用。

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。

教学安排及教学方式

第三章热力学第二定律

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；孤立系熵增原理；能量的品质与能

量贬值原理，热量的㶲。

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。

教学安排及教学方式

第四章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。教学安排及教学方式

第五章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。

教学安排及教学方式

第六章湿空气

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。教学安排及教学方式

第七章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。

教学安排及教学方式