绪论(工程热力学第五版课件,建筑坏境与设备工程专业教材)
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建筑环境与设备工程专业课程
建筑环境与设备工程专业课程主要课程：传热传质学、工程热力学、工程流体力学、机械原理、电工与电子技术、建筑环境工程、建筑设备工程。
培养要求本专业学生主要学习建筑物理环境和环境控制系统的根底理论和根本知识，受到建筑设备系统之设计、调试和运行管理等方面的根本训练，并初步具备这方面的工作能力。
就业方向1．较系统地掌握本专业领域必需的技术根底理论知识，主要应包括：传热与传质、流体力学与流体机械、工程热力学、计算机、电工、电子、机械、建筑环境等；2．较系统地掌握建筑环境工程、建筑设备工程的专业根本理论知识，并了解本专业领域的现状与开展趋势；3．具有一定的室内环境及设备系统测试、调试及运行管理的能力；4．初步掌握室内环境及设备系统的设计方法；5．具有较好的自然科学根底及人文社会科学根底；6．具有较强的工作适应能力及协作精神和自学能力。
xx年热门大学,专业排行,志愿填报延伸阅读--------------一.填志愿，学校为先还是专业为先？一本院校里有名校、一般重点大学，学校之间的层次和配置，还是有较大差异的。
在一本院校中，选学校可能更重要一些。
学校的品牌对学生未来就业会产生一定影响。
如果你进了名校，但没能进入自己最喜爱的专业，你还可以通过辅修专业等方式，来完善学科知识结构。
而且，如今大学生就业专业对口的比例越来越小了，进入一所积淀深厚、资源丰富的学校，有助于全面提升自己的素质与能力。
二本院校中，大局部学校都有鲜明的单科特色。
建议考生结合自己的特长、兴趣爱好，以专业为导向来选择学校。
二.如何看待专业“冷门”“热门”？专业的热门与冷门，随着经济和社会形势的变化而变化。
有些专业，看起来热门，许多学校都开设，招收了许多学生，导致假设干年后人才过剩。
有的专业，在招生时显得冷门，但毕业生就业时因为社会需求旺盛，学生成了“抢手货”，而且个人收益也不错。
家长可以帮助学生，收集多方信息，对一些行业的开展前景进行预测，带着前瞻性的眼光去填当下的高考志愿。
工程热力学-绪论dtld1
Thermodynamics by Professor Ian Waitz,Fall 2005,MIT All Thermodynamics,GSU
1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学 性质，热能转换为机械能的规律和方法，以 及有效、合理地利用热能的途径。 锅炉一 烟气 一 水 一水蒸气一(直接利用) 供热； 锅炉一 烟气 一 水 一水蒸气一汽轮机一 (间接利用)发电 冰箱一一-(耗能) 制冷
工程热力学研究方法
1、宏观方法：连续体，用宏观物理量描述其状 态，其基本规律是无数经验的总结 特点方法：从微观粒子的运动及相互作用角 度研究热现象及规律 特点：揭示本质，模型近似 统计热力学
热力学研究简史
热力学绪论视频
就 到 这 里 了 ！
燃煤：SO2、粉尘、CO2 （酸雨） （温室效应）
57%城市总悬浮颗粒超标 目前
48个城市SO2浓度超标
82%城市出现过酸雨
我国能源利用率32% (先进>42%)
占铁路货运量42% 占公路货运量22% 占航运25% 32%开采效率
制冷空调装置
基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（制冷剂） 3、得到容积变化功 4、循环 (加压、放热、 膨胀、吸热)
你懂的----
课程性质：
专业基础课
粮食
21世纪的要 求
人类面临的 问题 学科交叉
能 环境 源
和平
学习本课程 的意义
热工教学指 导委员会
与国际接轨
一些值得思 考的问题 密歇根机械 系
力学类
热工理 论类 9
振动类
机械设 计类 12
系统与 控制类 4
材料类
实验
4
4
4
(精品)工程热力学(全套467页PPT课件)
从能源结构来看，2004年一次能源消费中，煤炭占 67.7%，石油占22.7%，天然气占2.6%，水电等占 7.0%；一次能源生产总量中，煤炭占75.6%，石油 占13.5%，天然气占3.0%，水电等占7.9%。
我国能源现状
据预测，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储 采比分别为约80、15和50，大致为全球平均水平的 50%、40%和70%左右，均早于全球化石能源枯竭 速度。
工程热力学
Engineering Thermodynamics
绪论
工程热力学属于应用科学（工程科学） 的范畴，是工程科学的重要领域之一。
工程热力学 是一门研究热能有效利用及 热能和其 它形式能量转换规律的科学
工程热力学所属学科
工
工程热力学
程
传热学 Heat Transfer
热
流体力学 Hydrodynamics
工程热力学是节能的理论基础
能量转化的一般模式
一
次 能
热能
源
电能 机械能
问题：下面哪些是热机，哪些不是？
燃气轮机、蒸气机、汽车发动机、燃料电池、制冷机、 发电机、电动机
能量转化的一般模式
风 能
燃
水 能
化 学 能
料 电 池
风 车
水 轮 机
水 车
燃 烧
核 能
聚裂 变变
热
生物质
地太 热阳 能能
利 光转 用 热换
大气压（at），毫米汞柱（mmHg），毫米水柱（mmH2O）
1 kPa = 103 Pa
1bar = 105 Pa
换 1 MPa = 106 Pa
算 关
1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa
我国能源现状
据预测，目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储 采比分别为约80、15和50，大致为全球平均水平的 50%、40%和70%左右，均早于全球化石能源枯竭 速度。
工程热力学
Engineering Thermodynamics
绪论
工程热力学属于应用科学（工程科学） 的范畴，是工程科学的重要领域之一。
工程热力学 是一门研究热能有效利用及 热能和其 它形式能量转换规律的科学
工程热力学所属学科
工
工程热力学
程
传热学 Heat Transfer
热
流体力学 Hydrodynamics
工程热力学是节能的理论基础
能量转化的一般模式
一
次 能
热能
源
电能 机械能
问题：下面哪些是热机，哪些不是？
燃气轮机、蒸气机、汽车发动机、燃料电池、制冷机、 发电机、电动机
能量转化的一般模式
风 能
燃
水 能
化 学 能
料 电 池
风 车
水 轮 机
水 车
燃 烧
核 能
聚裂 变变
热
生物质
地太 热阳 能能
利 光转 用 热换
大气压（at），毫米汞柱（mmHg），毫米水柱（mmH2O）
1 kPa = 103 Pa
1bar = 105 Pa
换 1 MPa = 106 Pa
算 关
1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa
工程热力学课件ppt
热力系统的环境影响评价
环境影响
环境影响是指人类活动对环境产生的各种影响，包括正面和负面 影响。
生命周期评价
生命周期评价是一种用于评估产品或服务在整个生命周期内对环境 的影响的方法。
热力系统的环境影响
热力系统在运行过程中会产生各种环境影响，如排放污染物、消耗 能源等。
可持续性与可再生能源在热力学中的应用
高效热力系统的研究与开发
高效热力系统设计
针对不同应用场景，研究开发高效热 力系统，如高效燃气锅炉、高效空调 系统等，通过优化系统结构和运行参 数，降低能耗和提高能效。
高效热力系统评估
建立和完善高效热力系统的评估体系 ，制定相关标准和规范，为实际应用 提供指导和依据。
热力学在可再生能源利用中的应用
热力学在工程中的应用
热力发动机
热力发动机原理
热力发动机利用燃料燃烧产生的 热能转化为机械能，通过活塞、 转子或涡轮等机构输出动力。
热力发动机类型
热力发动机有多种类型，如内燃 机、蒸汽机和燃气轮机等，每种 类型都有其特点和应用领域。
热力发动机效率
提高热力发动机效率是重要的研 究方向，通过优化设计、改善燃 烧过程和减少热量损失等方法可 以提高效率。
新型热力材料与技术
新型热力材料
随着科技的发展，新型热力材料不断涌现，如纳米材料、复合材料等，这些材料 具有优异的热物理性能和热力学特性，为热力系统的优化和能效提升提供了新的 可能性。
新型热力技术
新型热力技术如热管技术、热泵技术、热电技术等在工程热力学领域的应用越来 越广泛，这些技术能够实现高效能的热量传递和转换，提高能源利用效率。
要点二
详细描述
热力系数是衡量热力学系统转换效率的参数，表示系统输 出功与输入功的比值。它反映了系统转换能量的能力，是 评价系统性能的重要指标之一。热力效率是衡量系统能量 转换效率的参数，表示系统输出有用功与输入总功的比值 。它反映了系统在能量转换过程中的损失程度，也是评价 系统性能的重要指标之一。
工程热力学 第五版(1)
50
2.广延性参数
整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体 该广延性参数值之和，与系统质量多少有关，具 有可加性。如系统的容积、热力学能、焓和熵 在热力过程中，广延性参数的变化起着类似力 学中位移的作用，称为广义位移 传递热量必然引起系统熵的变化；系统对外做 膨胀功必然引起系统容积的增加 广延性参数除以系统的总质量——比参数，如 比体积、比热力学能、比焓、比熵等——不是 强度性参数
全国高校能源类学生公认的重点专业基 础课程 抽象——是若干年来工程实践、科学实验 的高度总结，普适性强 大多不与具体设备、部件相关联，很多 设备、部件没有见过 不及格率很高！但不是必然的！能否获 得优秀、良好成绩，关键在你自己！
3
《工程热力学》知识框架
工程热力学
基础理论
基本概念 基本理论
工质的性质
46
绝对压力、相对压力和大气压力 之间的关系
当 p>B时
p B pg
当 p<B时p BH473.比体积和密度
工质所占有的空间——工质的容积 单位质量工质所占有的容积——工质的比体 积（比容） V (m3/kg) v
m
单位容积的工质所具有的质量——工质的密 度 m (kg/m3)
25
系统与外界相互作用形式
功、热和物质的交换
外界存在能够分别接受或给予系统功量、 热量和质量的功源、热力源和质量源
系统外界是大气环境，则可看作是热容量为无限
大的热源（或冷源）和质量为无限大的质源 不会因为接受或放出热量、功量而增加其总能量 也不会因为接受或给予系统质量而改变其总质量 大小
从物质内部微观结构出发，借助物质的 原子模型及描述物质微观行为的量子力 学，利用统计方法研究大量随机运动的 粒子，从而得到物质的统计平均性质， 并得出热现象的基本规律。 可解释比热容理论、熵的物理意义、孤 立系统熵增原理
2.广延性参数
整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体 该广延性参数值之和，与系统质量多少有关，具 有可加性。如系统的容积、热力学能、焓和熵 在热力过程中，广延性参数的变化起着类似力 学中位移的作用，称为广义位移 传递热量必然引起系统熵的变化；系统对外做 膨胀功必然引起系统容积的增加 广延性参数除以系统的总质量——比参数，如 比体积、比热力学能、比焓、比熵等——不是 强度性参数
全国高校能源类学生公认的重点专业基 础课程 抽象——是若干年来工程实践、科学实验 的高度总结，普适性强 大多不与具体设备、部件相关联，很多 设备、部件没有见过 不及格率很高！但不是必然的！能否获 得优秀、良好成绩，关键在你自己！
3
《工程热力学》知识框架
工程热力学
基础理论
基本概念 基本理论
工质的性质
46
绝对压力、相对压力和大气压力 之间的关系
当 p>B时
p B pg
当 p<B时p BH473.比体积和密度
工质所占有的空间——工质的容积 单位质量工质所占有的容积——工质的比体 积（比容） V (m3/kg) v
m
单位容积的工质所具有的质量——工质的密 度 m (kg/m3)
25
系统与外界相互作用形式
功、热和物质的交换
外界存在能够分别接受或给予系统功量、 热量和质量的功源、热力源和质量源
系统外界是大气环境，则可看作是热容量为无限
大的热源（或冷源）和质量为无限大的质源 不会因为接受或放出热量、功量而增加其总能量 也不会因为接受或给予系统质量而改变其总质量 大小
从物质内部微观结构出发，借助物质的 原子模型及描述物质微观行为的量子力 学，利用统计方法研究大量随机运动的 粒子，从而得到物质的统计平均性质， 并得出热现象的基本规律。 可解释比热容理论、熵的物理意义、孤 立系统熵增原理
工程热力学第五版课件及课后答案
Q T H 0 n k ( H m , k H m 0 , k ) P r n j ( H m , j H m 0 , j ) Re
Q T H 0 n k ( H m , k H m 0 , k ) P r n j ( H m , j H m 0 , j ) Re
反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出 有用功，则其反应热称为反应的热效应。
QU2U1W u,V
0
QH2H1W u,p
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
若反应物和生成物均为理想气体
QT Q0
nkCmk
T T0
(TT0)Pr
njCmj
T T0
(TT0)Re
2. 基尔霍夫定律
H
反应物．
． c'
QT' QT
nkCmk T T'(T'T)Pr
． a
c
Q
．
T'
生成物
njCmj T T'(T'T)Re
． QT
d'
Q0 ．
平均摩尔热容
d
b
使 T(趋T于'零T)
定温定压反应
QU2U1W u,V δQdUδWu,V
热力学第一定律解析式
Q U 2 U 1 W u ,p p (V 2 V 1 )
不论反应是否
QH2H1W u,p
可逆均适用
δQdHδWu,p
二、反应的热效应(thermal effect)和 反应焓(enthalpy of reaction)
Q T H 0 n k ( H m , k H m 0 , k ) P r n j ( H m , j H m 0 , j ) Re
反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出 有用功，则其反应热称为反应的热效应。
QU2U1W u,V
0
QH2H1W u,p
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
若反应物和生成物均为理想气体
QT Q0
nkCmk
T T0
(TT0)Pr
njCmj
T T0
(TT0)Re
2. 基尔霍夫定律
H
反应物．
． c'
QT' QT
nkCmk T T'(T'T)Pr
． a
c
Q
．
T'
生成物
njCmj T T'(T'T)Re
． QT
d'
Q0 ．
平均摩尔热容
d
b
使 T(趋T于'零T)
定温定压反应
QU2U1W u,V δQdUδWu,V
热力学第一定律解析式
Q U 2 U 1 W u ,p p (V 2 V 1 )
不论反应是否
QH2H1W u,p
可逆均适用
δQdHδWu,p
二、反应的热效应(thermal effect)和 反应焓(enthalpy of reaction)
建筑环境学第五版第三章课件
第三章
建筑热湿环境
1
建筑热湿环境是如何形成的? 建筑热湿环境是如何形成的?
是建筑环境中最重要的内容 主要成因是外扰 内扰的影响和建筑本 主要成因是外扰和内扰的影响和建筑本 外扰和 身的热工性能 外扰：室外气候参数，邻室的空气温湿 外扰：室外气候参数， 度 内扰：室内设备、照明、 内扰：室内设备、照明、人员等室内 热湿源
遮阳方式
现有遮阳方式
内遮阳：普通窗帘、百页窗帘 内遮阳：普通窗帘、 外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬 外遮阳：挑檐、可调控百页、 窗玻璃间遮阳： 窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗 帘，百页可调控
我国目前常见遮阳方式
内遮阳：窗帘 内遮阳： 外遮阳：屋檐、遮雨檐、 外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬
29
问题难以求解难以求解对函数解进行对函数解进行积分逆变换积分逆变换获得解获得解64拉普拉斯变换的应用条件拉普拉斯变换的应用条件时间变化范围为半无穷区间时间变化范围为半无穷区间00必须是线性定常系统必须是线性定常系统拉普拉斯变换的特点拉普拉斯变换的特点复杂函数变为简单函数复杂函数变为简单函数偏微分方程变换为常微分方程偏微分方程变换为常微分方程常微分方程变换为代数方程常微分方程变换为代数方程拉普拉斯变换的解拉普拉斯变换的解传递矩阵传递矩阵或或ss传递函数传递函数的解的形式的解的形式65inputsoutputs传递函数与输入量输出量的关系传递函数与输入量输出量的关系传递函数传递函数gsgs仅由系统本身的特性决定而与仅由系统本身的特性决定而与输入量输出量无关因此建筑的材料和形式输入量输出量无关因此建筑的材料和形式一旦确定就可求得其围护结构的传递函数
导热和 自然对 流换热
对流换热
室内表面 对玻璃的 长波辐射
27
通过标准玻璃的太阳辐射得热
建筑热湿环境
1
建筑热湿环境是如何形成的? 建筑热湿环境是如何形成的?
是建筑环境中最重要的内容 主要成因是外扰 内扰的影响和建筑本 主要成因是外扰和内扰的影响和建筑本 外扰和 身的热工性能 外扰：室外气候参数，邻室的空气温湿 外扰：室外气候参数， 度 内扰：室内设备、照明、 内扰：室内设备、照明、人员等室内 热湿源
遮阳方式
现有遮阳方式
内遮阳：普通窗帘、百页窗帘 内遮阳：普通窗帘、 外遮阳：挑檐、可调控百页、遮阳蓬 外遮阳：挑檐、可调控百页、 窗玻璃间遮阳： 窗玻璃间遮阳：夹在双层玻璃间的百页窗 帘，百页可调控
我国目前常见遮阳方式
内遮阳：窗帘 内遮阳： 外遮阳：屋檐、遮雨檐、 外遮阳：屋檐、遮雨檐、遮阳蓬
29
问题难以求解难以求解对函数解进行对函数解进行积分逆变换积分逆变换获得解获得解64拉普拉斯变换的应用条件拉普拉斯变换的应用条件时间变化范围为半无穷区间时间变化范围为半无穷区间00必须是线性定常系统必须是线性定常系统拉普拉斯变换的特点拉普拉斯变换的特点复杂函数变为简单函数复杂函数变为简单函数偏微分方程变换为常微分方程偏微分方程变换为常微分方程常微分方程变换为代数方程常微分方程变换为代数方程拉普拉斯变换的解拉普拉斯变换的解传递矩阵传递矩阵或或ss传递函数传递函数的解的形式的解的形式65inputsoutputs传递函数与输入量输出量的关系传递函数与输入量输出量的关系传递函数传递函数gsgs仅由系统本身的特性决定而与仅由系统本身的特性决定而与输入量输出量无关因此建筑的材料和形式输入量输出量无关因此建筑的材料和形式一旦确定就可求得其围护结构的传递函数
导热和 自然对 流换热
对流换热
室内表面 对玻璃的 长波辐射
27
通过标准玻璃的太阳辐射得热
《工程热力学》PPT课件
四、课程的特点、要求、学时分配、考核
特点:本课程理论性较强，无多少实物供参照，课堂上的 讲授以理论分析和推导为主。
对重点章节要熟练掌握。
要求:要求课上集中精力听讲，做好笔记，课下及时复习。
学时分配：总学时40
考核：本课程为考试课，平时20%；考试80%。
参考书： 1.《汽车发动机原理》徐兆坤 主编 清华大学出版社 2.《汽车发动机拖拉机》（第3版）董敬等主编 机械工业出版社
2、压力：用P表示，单位是Pa，Mpa、kPa。 定义：系统单位面积上受到的垂直作用力。 即：P=F/A 3、温度：用T表示，单位是K。 （Ｔ↑气体分子的平均 定义：表征物体的冷热程度 动能越大）
三、理想气体的状态方程
1、理想气体：气体分子本身不占有体积，分 子之间无相互作用力的气体。 2、理想气体的状态方程：
即：外界对系统所做的功全部用来增加系统的内能。
5、过程曲线
绝热压缩 温度升高
绝热膨胀 温度降低
五、多变过程
在实际的热力过程中，P、ν 、T的变化
和热量的交换都存在，不能用上述某一特殊
的热力过程来分析，需用一普遍的、更一般
的过程即多变过程来描述。
1、过程方程式：Pvn=常数 n=0,P=常数
n:多变指数。
是分子的内动能，仅与温度有关，是温度的单值函 数，用符号u表示，单位J。
三、闭口系统的能量方程
1、定义: 与外界没有质量交换的系统。 2、能量方程式
Q-W=Δ U
对于微元过程： 对于1kg工质：
故Q=Δ U+W δ Q=dU+δ W q=Δ u+w
（Ｊ/Kg)
—闭口系统能量方程
★以上各项均为代数值，可正可负或零，且 不受过程的性质和工质性质的限制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
工程热力学
Engineering Thermodynamics
（建筑环境与能源应用工程）
绪
论
1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学 性质，热能转换为机械能的规律和方法，以 及有效、合理地利用热能的途径。 锅炉一 烟气 一 水 一水蒸气一(直接利用) 供热； 锅炉一 烟气 一 水 一水蒸气一汽轮机一 (间接利用)发电 冰箱一一-(耗能) 制冷
•
motor, lighting, heating, ventilation, airconditioning, and plugs 终端用户能效：如，电机、照明、供热、通风、 空调和办公用电
制冷空调装置
基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（制冷剂） 3、得到容积变化功 4、循环 (加压、放热、 膨胀、吸热)
考核方式
考试(百分制） 总成绩 = 平时30% + 期末70% （出席、作业、期中考试） （期末考试）
人工环境工程学科奖学金（简称“人 环奖”） ——暖通专业唯一国家级奖学金
1.选拔赛 参赛资格：目前就读大学三年级的建筑环境与设备工程专业的学生。 考试科目：《流体力学》、《工程热力学》、《传热学》、《建筑环 境学》 比赛形式：网络计算机考试 注册时间：2010年5月12日至6月13日12:00时 考试时间：2010年6月14日 14:00——15:30 注册网址： 考试网址： 选拔办法：（1）根据选拔赛考试成绩及答卷时间综合评定，按各校 最高分排序，选拔前50所高校，获得参加决赛资格； （2）获得决赛资格的学校，参考“人环奖”组委会提供的学生选拔赛成 绩信息，推荐1名学生参加决赛；共计50名学生。 2.决赛 参赛资格： 各校推荐的50名学生 考试科目： 《流体力学》、《工程热力学》、《传热学》、《建筑环 境学》 考试形式： 笔试 考试时间： 2010年8月中下旬 考试地点：上海（每年不同）
2003年主要国家和地区人均一次能耗（千克石油当量） 8000 7843
6000 4053 3964
4000
中国 15%
2000
1734 1094
欧盟 16% 印度 4%
俄罗斯 6% 日本 5%
0 中国 日本 美国 欧盟 世界
节能的重要性（5）
主要国家2003年各部门终端能耗百分比
工业 100% 16.0% 80% 20.0% 60% 40% 64.0% 20% 0% 中国 OECD欧洲 美国 日本 世界 40.6% 49.7% 34.7% 49.5% 25.1% 29.1% 27.6% 23.5% 30.3% 37.7% 25.1% 27.1% 建筑 交通
2。本课程的研究对象及主要内容
研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。
研究内容： （1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一 与第二定律。 （2）．研究工质的基本热力性质。 （3）．研究各种热工设备中的工作过程。 （4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些 化学和物理化学问题。
节能的重要性（1）
水蒸气动力循环系统 汽轮机
动力装置的共同基本特点： 1、热源，冷源 2、工质 3、容积变化功 4、循环
锅 炉
四个主要装置： 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 凝汽器
给水泵
工程热力学研究方法
1、宏观方法：连续体，用宏观物理量描述 其状态，其基本规律是无数经验的总结 特点：可靠，普遍，不能任意推广 宏观热力学，平衡热力学 2、微观方法：从微观粒子的运动及相互作 用角度研究热现象及规律 特点：揭示本质，模型近似 统计热力学
风能、太阳能： 1 亿 kW 煤：9 亿 kW
节能的重要性（3）
燃煤：SO2、粉尘、CO2 （酸雨） （温室效应）
57%城市总悬浮颗粒超标 目前
48个城市SO2浓度超标
82%城市出现过酸雨
节能的重要性（4）
我国能源利用率32% (先进>42%)
主要国家一次能源消费量 占全球消费量比例
美国 22% 其它 32%
节能电厂
CHP – Cogeneration of Heat and Power （热电联产） CCHP – Cogeneration of Cooling, Heating and Power （冷热电联供） Distributed Power（区域电厂）
节能型汽水两用锅炉系列
终端用户节能
• End-use efficiency: including in
电力为例：我国电力 2 亿 5 千万千瓦
我国 0.2 kW/ 人 中等发达国家 1 kW/人
发达国家 6 kW/ 人 2050 年 1 kW/人 15 亿千瓦
节能的重要性（2）
2050 年 1 kW/人 15 亿千瓦
水能： 3 亿 7 千 6 百 kW 核能：2 亿 kW
二、 奖励办法 奖励形式：颁发00元，二等奖3000元，三等奖1000元。
其他奖励：参加选拔赛网络计算机考试前100名的同学将获得由“暖通 空调在线”提供的论坛金币，金币使用办法参见该网站。 三、 费用承担 “人环奖”涉及的所有费用由同方人工环境有限公司承担，包含学生 参加决赛的往返火车票、食宿费及组委会安排的参观费用。 全国高校建筑环境与设备工程专业指导委员会 同方人工环境有限公司 2010年5月7日
Engineering Thermodynamics
（建筑环境与能源应用工程）
绪
论
1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学 性质，热能转换为机械能的规律和方法，以 及有效、合理地利用热能的途径。 锅炉一 烟气 一 水 一水蒸气一(直接利用) 供热； 锅炉一 烟气 一 水 一水蒸气一汽轮机一 (间接利用)发电 冰箱一一-(耗能) 制冷
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motor, lighting, heating, ventilation, airconditioning, and plugs 终端用户能效：如，电机、照明、供热、通风、 空调和办公用电
制冷空调装置
基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（制冷剂） 3、得到容积变化功 4、循环 (加压、放热、 膨胀、吸热)
考核方式
考试(百分制） 总成绩 = 平时30% + 期末70% （出席、作业、期中考试） （期末考试）
人工环境工程学科奖学金（简称“人 环奖”） ——暖通专业唯一国家级奖学金
1.选拔赛 参赛资格：目前就读大学三年级的建筑环境与设备工程专业的学生。 考试科目：《流体力学》、《工程热力学》、《传热学》、《建筑环 境学》 比赛形式：网络计算机考试 注册时间：2010年5月12日至6月13日12:00时 考试时间：2010年6月14日 14:00——15:30 注册网址： 考试网址： 选拔办法：（1）根据选拔赛考试成绩及答卷时间综合评定，按各校 最高分排序，选拔前50所高校，获得参加决赛资格； （2）获得决赛资格的学校，参考“人环奖”组委会提供的学生选拔赛成 绩信息，推荐1名学生参加决赛；共计50名学生。 2.决赛 参赛资格： 各校推荐的50名学生 考试科目： 《流体力学》、《工程热力学》、《传热学》、《建筑环 境学》 考试形式： 笔试 考试时间： 2010年8月中下旬 考试地点：上海（每年不同）
2003年主要国家和地区人均一次能耗（千克石油当量） 8000 7843
6000 4053 3964
4000
中国 15%
2000
1734 1094
欧盟 16% 印度 4%
俄罗斯 6% 日本 5%
0 中国 日本 美国 欧盟 世界
节能的重要性（5）
主要国家2003年各部门终端能耗百分比
工业 100% 16.0% 80% 20.0% 60% 40% 64.0% 20% 0% 中国 OECD欧洲 美国 日本 世界 40.6% 49.7% 34.7% 49.5% 25.1% 29.1% 27.6% 23.5% 30.3% 37.7% 25.1% 27.1% 建筑 交通
2。本课程的研究对象及主要内容
研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。
研究内容： （1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一 与第二定律。 （2）．研究工质的基本热力性质。 （3）．研究各种热工设备中的工作过程。 （4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些 化学和物理化学问题。
节能的重要性（1）
水蒸气动力循环系统 汽轮机
动力装置的共同基本特点： 1、热源，冷源 2、工质 3、容积变化功 4、循环
锅 炉
四个主要装置： 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 凝汽器
给水泵
工程热力学研究方法
1、宏观方法：连续体，用宏观物理量描述 其状态，其基本规律是无数经验的总结 特点：可靠，普遍，不能任意推广 宏观热力学，平衡热力学 2、微观方法：从微观粒子的运动及相互作 用角度研究热现象及规律 特点：揭示本质，模型近似 统计热力学
风能、太阳能： 1 亿 kW 煤：9 亿 kW
节能的重要性（3）
燃煤：SO2、粉尘、CO2 （酸雨） （温室效应）
57%城市总悬浮颗粒超标 目前
48个城市SO2浓度超标
82%城市出现过酸雨
节能的重要性（4）
我国能源利用率32% (先进>42%)
主要国家一次能源消费量 占全球消费量比例
美国 22% 其它 32%
节能电厂
CHP – Cogeneration of Heat and Power （热电联产） CCHP – Cogeneration of Cooling, Heating and Power （冷热电联供） Distributed Power（区域电厂）
节能型汽水两用锅炉系列
终端用户节能
• End-use efficiency: including in
电力为例：我国电力 2 亿 5 千万千瓦
我国 0.2 kW/ 人 中等发达国家 1 kW/人
发达国家 6 kW/ 人 2050 年 1 kW/人 15 亿千瓦
节能的重要性（2）
2050 年 1 kW/人 15 亿千瓦
水能： 3 亿 7 千 6 百 kW 核能：2 亿 kW
二、 奖励办法 奖励形式：颁发00元，二等奖3000元，三等奖1000元。
其他奖励：参加选拔赛网络计算机考试前100名的同学将获得由“暖通 空调在线”提供的论坛金币，金币使用办法参见该网站。 三、 费用承担 “人环奖”涉及的所有费用由同方人工环境有限公司承担，包含学生 参加决赛的往返火车票、食宿费及组委会安排的参观费用。 全国高校建筑环境与设备工程专业指导委员会 同方人工环境有限公司 2010年5月7日