热学教学大纲.2

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《工程传热学》教学大纲

《工程传热学》教学大纲

教学大纲一、《工程传热学》(双语)课程教学大纲1. 课程名称:工程传热学2. 课程编码:8020623. 学时与学分:56/3.54. 先修课程:流体力学、工程热力学5. 课程的地位、作用和任务工程传热学是研究热量传递规律的工程技术学科,是热工类及机械类动力机械等专业的一门主干技术基础课程。

本课程不仅为学生学习有关的专业课程提供基本的理论知识,也为学生以后从事热能的合理利用,热工设备效能的提高及换热器的设计等方面的工作,打下必要的基础。

6. 课程教学目标《工程传热学》(双语)课程是全校大机械类的平台课程,适用于能源与动力工程学院、机械科学与工程学院、材料科学与工程学院、交通科学与工程学院、环境科学与工程学院共5个学院的各本科专业。

课程以中文和英语相结合的双语教学,教学目标是:1)与我校专业的发展特色相结合,编写相关高质量的专业教材《工程传热学》,同时以国外先进的外文原版教材做辅助,使学生既能了解我校本领域在国内的影响力,同时也能学习国际上本领域的先进科学知识,了解国际上本领域的科技发展前沿。

2)帮助学生获得热量传递的基本知识,了解传热学理论与生产技术之间的关系,掌握分析基本热现象的一般规律和方法,培养学生创新的思维能力。

3)通过对热量传递的三种基本方式的学习,使学生能够分析复杂的热量传递问题,提高学生综合分析和解决问题的能力。

4)提高学生的专业英语水平,提高学生阅读国际科技期刊上发表的科学研究论文的能力。

7. 教学内容第一章绪论(2学时)1-1传热概述热导热;热对流;热辐射1-2传热过程和传热系数传热过程;传热系数第二章稳态导热过程分析(6学时)2-1分析基础温度场;付立叶定律;导热系数;导热微分方程;定解条件2-2一维稳态导热分析平壁导热;圆筒壁导热;球壳导热;变截面或变导热系数问题;具有内热源的导热问题;肋片导热分析2-3 多维稳态导热分析二维稳态导热分析解;形状因子法第三章非稳态导热过程分析(8学时)3-1基本概念周期性和非周期性非稳态导热;毕渥数3-2集总参数法温度函数;傅里叶数;时间常数3-3一维非稳态导热一维平壁非稳态导热分析解;非稳态导热的正规状况阶段;一维圆柱及球体非稳态导热分析解;近似算法及海斯勒图3-4 半无限大物体非稳态导热第一类边界条件;第三类边界条件3-5 二维及三维非稳态导热二维非稳态导热;三维费稳态导热;无量纲分析法第四章对流换热原理(11学时)4-1 对流换热概述对流换热过程、对流换热过程的分类、表面传热系数、对流换热微分方程式4-2 层流流动换热的微分方程组连续性方程;动量方程;能量方程;层流流动换热的微分方程组4-3 对流换热过程的相似理论无量纲形式的对流换热微分方程组;无量纲方程组的解及换热准则关系式;特征尺寸、特征流速和定性温度;对流换热准则关系式的实验获取方法4-4 边界层理论边界层的概念;边界层微分方程组;边界层积分方程组4-5 紊流流动换热紊流流动现象及表述;稳流时均方程;混合长度理论;双方程模型;紊流边界层方程及壁面法则;紊流边界层换热的比拟分析第五章对流换热计算(7学时)5-1 流体外掠物体的强制对流换热流体平行外掠平板的对流换热;流体横向绕流单个圆柱体的强制对流换热;流体横向绕流光管管束的对流换热5-2 管(槽)内强制对流换热管内流动与换热分析;管内强制对流换热的计算5-3 自然对流换热大空间自然对流的流动与换热特性;竖直平板自然对流换热的微分方程及准则数;大空间自然对流换热计算;受限空间自然对流换热计算5-4 沸腾换热汽液相变换热的基本概念;沸腾过程的分析;大容器沸腾曲线;大容器沸腾换热计算5-5 凝结换热蒸汽表面凝结过程及换热机理;竖壁膜状凝结的理论解;影响膜状凝结换热的因素第六章热辐射基础(6学时)6-1 基本概念投入辐射;吸收比;反射比;透射比;表面辐射;容积辐射;漫反射;镜反射;透明体;白体;镜体;黑体6-2 黑体辐射和吸收的基本性质辐射力和辐射强度;普朗克定律;维恩定律;斯蒂芬—波尔兹曼定律;兰贝特定律;波段辐射和辐射函数;黑体的吸收特性6-3 实际物体的辐射和吸收实际物体的辐射特性;实际物体的吸收特性;实际物体辐射与吸收之间的关系—基尔霍夫定律6-4 气体的辐射和吸收气体辐射的特点;气体吸收定律;气体的发射率;气体的吸收比第七章辐射换热计算(4学时)7-1两黑体表面间的辐射换热角系数的定义;角系数的性质;角系数的计算7-2灰体表面间的的辐射换热有效辐射;组成封闭腔的两个灰体表面间的辐射换热;组成封闭腔的多灰表面之间辐射换热的网络求解法;辐射屏第八章传热过程和换热器(4学时)8-1传热过程的计算通过平壁的传热过程计算;通过圆筒壁的传热过程计算;通过肋壁的传热过程计算8-2换热器的类型间壁式换热器;回热式换热器;混合式换热器;热管式换热器8-3换热器计算对数平均温差法;效能-传热单元数法第九章流动与传热的数值计算(4学时)9-1 数值计算的基本思想时间与空间的离散化;节点方程的建立;节点方程的求解9-2 Saints2D软件简介速度已知与速度未知边界条件的概念;Saints2D软件的基本操作;流动与传热问题的计算示例第十章实验(4学时)10.1 演示与观察10.2 实物实验(包括导热系数测量,受迫对流实验)10.3 开放实验10.4 虚拟实验8. 考核方式期末考试为闭卷,最终成绩由学生平时课堂讨论、作业、实验成绩,卷面成绩等几部分组成。

热力学与统计物理课程教学大纲

热力学与统计物理课程教学大纲

课程性质 (Course Type)
物理学专业(国际班)核心必修课(Core Course)
授课对象 (Target Audience) 授课语言
(Language of Instruction)
开课院系 (School) 先修课程 (Prerequisite) 授课教师 (Teacher)
物理学专业(国际班)大学三年级本科生
学时 3
教学 方式 板书
作业及 要求 根据进 度随堂 布置
基本要求
掌握课程所需的 一些基本概念
考查方式
作业及课 堂测验
3 板书 根据进 掌握热导率、粘滞 作业及课
度随堂 系数、扩散常数等 堂测验
布置
概念
Einstein solid
2
Microstate/Macrostate, 3 multiplicity/entropy
布置
势能
potential
Ising Model, brief 4 板书 根据进 了解 Ising 模型和 作业及课
introduction of Monte
度随堂 Monte Carlo 模拟 堂测验
Carlo Simulation
布置
Brownian motion, and 2 板书 根据进 掌握布朗运动
*课程简介 (Description)
The course is an advanced undergraduate course in thermodynamics and statistical physics. Thermodynamics covers the macroscopic properties of physical systems, composed of large numbers of particles. Statistical physics studies these macroscopic properties by looking at the microstates of the particles, described by quantum mechanics. The course will cover the fundamental principles of thermodynamics and statistical mechanics as well as their applications in many areas of physics. The topics are listed in course calendar.

高二物理热力学教师备课教案

高二物理热力学教师备课教案
热力学第二定律
热现象的方向性和熵增原理
教学目标与要求
80%
知识与技能
掌握热力学基本概念和定律,理 解热力学现象的本质和规律,能 够运用热力学知识分析和解决实 际问题。
100%
过程与方法
通过实验操作、观察分析、归纳 总结等方法,培养学生的实验技 能、观察能力和思维能力。
80%
情感态度与价值观
培养学生对自然科学的兴趣和热 爱,树立科学的世界观和价值观 ,提高学生的科学素养和创新能 力。
实验二:研究理想气体状态方程
实验目的
通过测量不同温度和压强下气体的体 积,验证理想气体状态方程。
实验器材
气体容器、压强计、温度计、体积测 量装置等。
实验二:研究理想气体状态方程
实验步骤 1. 在不同温度下,测量气体的压强和体积,记录数据。
2. 改变气体温度,重复上述测量过程。
实验二:研究理想气体状态方程
热电偶应用
热电偶在生活和工业生产中有广泛的 应用,如钢铁冶炼、石油化工、陶瓷 生产等领域中的温度测量和控制。同 时,热电偶也常用于实验室中的温度 测量和研究。
05
热力学实验设计与操作
实验一:测定空气比热容比
实验目的
通过测量空气在绝热过程中的压 强和体积变化,计算空气的比热 容比。
实验器材
绝热气缸、活塞、温度计、压力 计、热源、计时器等。
热力学第一定律
内容
热力学第一定律也就是能量守恒定律。 自从焦耳以无以辩驳的精确实验结果证 明机械能、电能、内能之间的转化满足 守恒关系之后,人们就认为能量守恒定 律是自然界的一个普遍的基本定律。
VS
数学表达式
ΔU=W+Q,U为系统的内能,根据热力 学第一定律,内能的变化是由系统做功和 从外界吸热(或向外界放热)引起的。外 界对系统做功,系统的内能增加,系统对 外界做功,系统的内能减少;系统从外界 吸热,系统的内能增加,系统向外界放热 ,系统的内能减少。

《工程热力学》课程教学大纲

《工程热力学》课程教学大纲

《工程热力学》课程教学大纲课程编号:0807000115英文名称:Engineering Thermodynamics学分:3总学时:48。

其中,讲授48学时,实验0学时,上机0学时,实训0学时。

适用专业: 热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业先修课程:高等数学、大学物理一、课程性质与教学目的本课程是热能与动力工程及建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课程。

其任务是使学生了解热能与机械能在相互转换过程中的特点和规律;学会对热能与机械能进行转换的基本特点和规律。

掌握对不同工质和不同种类过程进行分析的思想方法。

树立能量转换效率和转换质量进行评价的基本思想和方法。

熟练工程计算的思路和方法。

二、基本要求要求学生掌握有关物质的热力性质、热能有效利用以及热能与其他能量转换的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热工过程和热力循环的分析计算。

本课程主要用于提高学生的热工基础理论水平,培养学生具备分析和处理热工问题的抽象能力和逻辑思维能力。

为学生今后的专业学习专业课提供必要的基础知识,同时训练学生在实际工程中的理论联系实际的能力。

此外本课程在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的训练。

三、重点与难点重点:工程热力学的主要研究内容;热力系统;状态及平衡状态;状态参数及其特性;热平衡及热力学第一定律;第一定律的实质;热力学第一定律应用;理想气体特性;对比态状态方程;第二定律的实质;第二定律各种表述的等效性;不可逆过程;混合物的成分表示;湿空气的概念;湿空气过程;绝热流动过程(可逆与不可逆过程)特性,喷管计算(设计及校核);有摩擦的流动;定温压缩和绝热压缩;多变压缩;提高压缩机效率的途径;蒸汽卡诺循环。

难点:工程热力学的研究方法,准平衡过程;状态量和过程;功和热的异同;热力学能和焓的概念;可逆与不可逆过程;可逆与准平衡过程;熵,熵产与熵流量;广延量和强度量;混合物的参数计算;湿空气的参数;湿空气h-d、p-h图及应用;定熵流动的基本方程,定熵流动特性图;滞止参数;多级压缩中间冷却;朗肯循环;复杂循环(回热、再热)的计算;循环分析的一般方法。

传热学教学大纲

传热学教学大纲

传热学课程教学大纲、基本情况(5) 了解导热问题数值解法的指导思想,掌握有限差分法的基本原理、节点温度差分方程的建立方法、节点温度差分方程组的求解方法及非稳态导热问题的数值解法。

(6) 掌握对流换热的基本计算公式:牛顿冷却公式,了解对流换热的影响因素及流换热的求解方法。

(7) 掌握对流换热的数学描述、边界层理论的主要内容及其对求解对流换热问题的作用与边界层微分方程,了解外掠平板层流换热分析求解方法,掌握对流换热特征数表达式及其物理意义。

(8) 掌握相似原理的主要内容及相似原理指导下的实验研究方法、会利用有关实验关联式计算单相流体内部流动及外部流动强迫对流换热,掌握自然对流换热的特点、数学描述,会利用有关实验关联式计算自然对流换热冋题。

(9) 了解凝结换热现象的特点,掌握膜状凝结换热的分析求解方法,了解影响膜状凝结换热的主要因素,会利用有关实验关联式计算凝结换热问题;了解沸腾换热现象的特点、沸腾换热的机理及影响沸腾换热的主要因素,会利用有关实验关联式计算沸腾换热问题。

(10) 掌握热辐射的基本概念、黑体辐射的基本定律、实际物体的辐射特性及基尔霍夫定律。

(11) 掌握角系数的定义及计算方法,掌握黑体和灰体表面组成的封闭空腔内辐射换热的计算方法,辐射换热的强化与削弱方法。

(12) 了解体辐射的特点、气体与包壳间辐射换热的计算方法、太阳辐射的特点。

(13) 掌握肋壁传热的计算方法,了解传热的强化与削弱方法。

(14) 了解换热器的类型与构造,掌握换热器热计算的对数平均温差法和效能-传热单元数法。

(15) 通过自学与调研熟悉了解有关太阳能利用、热管工作原理及其应用、传质过程以及传热学在现代科学技术领域中的应用等几个传热学专题七、教学日历(授课内容详细至二级标题,实验课、讨论课写出题目或主题)八、实验:4个实验(1)圆球法测量材料导热系数实验;(2)非稳态平面热源法测量材料的导热系数与导温系数实验;(3)强制对流换热与自然对流换热实验;(4)固体表面黑度的测量实验。

2024版《工程热力学》课程教学大纲

2024版《工程热力学》课程教学大纲
理解理想气体混合物的性质,掌握分压力、分体积等概念,能够分 析计算理想气体混合与分离过程中的热力学参数变化。
13
实际气体性质及过程
实际气体状态方程
了解实际气体状态方程的形式和特点,理解其 物理意义。
实际气体性质
掌握实际气体的压缩性、膨胀性、热传导性等 性质,了解其与理想气体的差异。
2024/1/29
介绍太阳能集热器、太阳能热发电等太阳能 热利用技术中的热力学原理和应用。
地热能利用技术
阐述地热能提取、地热发电等地热能利用技 术中的热力学原理和应用。
生物质能转化技术
探讨生物质气化、生物质燃烧等生物质能转 化技术中的热力学问题。
2024/1/29
热电联产与冷热电联供技术
介绍热电联产、冷热电联供等高效能源利用 技术中的热力学原理和应用。
实际气体过程分析
能够分析计算实际气体在各种过程中的热力学参数变化,了解实际气体过程中 的不可逆性。
14
蒸汽性质及过程
蒸汽状态参数
了解蒸汽的状态参数,如温度、 压力、比容等,理解其物理意
义。
2024/1/29
蒸汽性质
掌握蒸汽的饱和性、过热性、 过冷性等性质,了解其与理想
气体的差异。
蒸汽过程分析
能够分析计算蒸汽在发生、凝 结、过热、过冷等过程中的热 力学参数变化,了解蒸汽动力
5
教材及参考书目
2024/1/29
01
教材
《工程热力学》(第X版),XXX主编,XXX出版 社。
02
参考书目
《热力学基础》、《传热学》、《流体力学》等 相关教材,以及工程热力学领域的学术论文和专
著。
6
02
热力学基本概念与定律

热力学与统计物理学课程教学大纲

第二章 均匀物质的热力学性质
Thermodynamic Properties of HomogeneousMatter
2.1 热力学函数的全微分Full Differential of Thermodynamic Functions
2.2麦氏关系的简单应用Simple application of Maxwell functions
第三章 单元系的相变
Transition of Single Element System
3.1热动平衡判据 Criterion of Thermodynamic Equilibrium
3.2 开系的热力学基本方程 Thermodynamic Functions in Open System
3.3 单元系的复相平衡条件 Equilibrium Condition of Multi-Phase
1.9理想气体的卡诺循环CarnotCycleof Ideal Gas
1.10热力学第二定律 The Second Law
1.11卡诺定理CarnotPrinciple
1.12热力学温标Thermal Temperature
1.13克劳修斯等式和不等式ClausiusEquation
1.14熵和热力学基本方程 Entropy andThermodynamic Functions
第六章 近独立粒子的最概然分布
Most Probable Distributionsof Independent Particles
6.1粒子运动状态的经典描述Classical Description of Kinetic State
6.2粒子运动状态的量子描述Quantum Description of Kinetic State

内科大传热学课程教学大纲

传热学课程教学大纲英文名称:Heattransfer课程编号:62000208学时数:64其中实验学时数:8课外学时数:0学分数:4.0适用专业:热能与动力工程一、课程的性质、目的和任务本课程为热能与动力工程专业的专业技术基础课之一,必修课,总学时为64学时,4.0学分。

课程分为课堂教学与实验两部分。

本课程的任务是使学生明确传热研究对象,掌握传热传质基本原理、基本规律,为后续专业课的学习提供充分的理论准备;也为学生以后应用基本规律解决生产实际问题、将来从事科学研究打下必要的理论基础。

在教学中要注重培养学生运用技术基础课的能力,培养其分析和解决实际问题的综合素质。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点第1章绪论重点:传热过程的基本概念及其传热量的计算公式1.1 热能传递的三种基本方式了解传热学的发展简史、现状及发展方向和趋势掌握热量传递的三种基本方式及传热过程1.2 传热过程和传热系数理解传热系数的物理意义第2章稳态热传导重点:导热的基本定律和稳态导热问题的分析解法难点:稳态导热问题的分析解法1.1导热基本定律理解温度场、等温面(线)、热扩散率、导热系数、热流密度等基本概念的物理意义及特点1.2导热问题的数学描写掌握导热的基本定律及导热微分方程2.3 典型一维稳态导热问题的分析解熟练掌握工程中常见的三种典型几何形状物体的热流量及温度分布的计算方法3.4 通过肋片的导热理解肋片导热的分析方法和肋片效率2.5 具有内热源的一维导热问题理解具有内热源的导热问题的分析解法第3章非稳态热传导重点:非稳态导热的基本概念难点:非稳态导热问题的分析解法3.1 非稳态导热的基本概念理解毕渥数、傅立叶数等准则数和非稳态导热、半无限大物体等基本概念的物理意义3.2集总参数法掌握集总参数法的分析解法3.3 典型一维物体非稳态导热的分析解理解一-维非稳态导热稳态的分析解法3.4 半无限大物体的非稳态导热了解半无限大物体非稳态导热问题的分析解法第4章热传导问题的数值解法重点:导热问题数值解法的基本思想和基本方法。

《热力学与统计物理》教学大纲

《热力学与统计物理》教学大纲课程编号:一、课程性质、目的及开课对象(一)课程性质:专业课(二)教学目的:通过本课程的学习,要求学生初步掌握与热现象有关的物质的宏观物理性质的唯象理论与统计理论。

对二者的特点与联系有一较全面的认识。

本大纲采取热力学和统计物理分开讲述的方法,以可逆过程热力学及平衡态统计物理学为主。

注意对本学科现代发展的热点问题做适度的介绍。

(三)开课对象:物理系物理学专业本科生二、先修课程热学数学物理方法三、教学方法与考核方式(一)教学方法:讲授式、启发式、讨论式和问题研究式(二)考核方式:考试四、学时数分配总学时:64学时。

其中热力学28学时,统计物理学36学时。

课程共用54学时,习题课用10学时,大纲中带*号的内容不是必讲的,未计入学时之内。

五、教学内容与学时第一章热力学的基本规律(8学时)主要内容:1.1 热力学系统的平衡状态及其描述1.2 热平衡定律和温度1.3 物态方程1.4 功1.5 热力学第一定律1.6 热容量和焓1.7 理想气体的内能1.8 理想气体的绝热过程1.9 理想气体的卡诺循环1.10 热力学第二定律1.11卡诺定理1.12 热力学温标1.13 克劳修斯等式和不等式1.14 熵和热力学基本方程1.15 理想气体的熵1.16 热力学第二定律的数学表述1.17 熵增加原理的简单应用1.18 自由能和吉布斯函数重点难点:热力学第一定律热容量和焓克劳修斯等式与不等式熵和热力学基本方程热力学第二定律的数学表述熵增加原理自由能和吉布斯函数。

学生掌握要点:1、平衡态温度物态方程功的表达式热力学第一定律热容量和焓理想气体的内能理想气体的绝热过程理想气体的卡诺循环热力学第二定律卡诺定理热力学温标。

2、克劳修斯等式与不等式熵和热力学基本方程理想气体熵的表达式热力学第二定律的数学表述3、熵增加原理熵差的计算自由能和吉布斯函数。

第二章均匀物质的热力学性质(8学时)主要内容:2.1内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分2.2麦氏关系的应用2.3气体的节流过程和绝热膨胀过程2.4基本热力学函数的确定2.5特性函数2.6热辐射的热力学理论*2.7磁介质的热力学*2.8获得低温的方法习题(2学时)重点难点:内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分麦氏关系的应用基本热力学函数的确定特性函数学生掌握要点:1、掌握内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分2、掌握麦氏关系的应用3、了解气体的节流膨胀与绝热膨胀4、掌握基本热力学函数的确定5、掌握特性函数6、了解热辐射的热力学理论第三章单元系的相变(6学时)主要内容:3.1热动平衡判据3.2开系的热力学基本方程3.3单元系的复相平衡条件3.4单元复相系的平衡性质3.5临界点和气液两相的转变*3.6液滴的形成3.7相变的分类*3.8临界现象和临界指数*3.9朗道连续相变理论重点难点:热动平衡判据开系的热力学基本方程单元复相系统的平衡相变的分类学生掌握要点:1、掌握热动平衡判据2、掌握开系的热力学基本方程3、掌握单元复相系统的平衡4、了解临界点和气液两相的转变5、掌握相变的分类第四章多元系的复相平衡和化学平衡(6学时)主要内容:4.1多元系的热力学函数和热力学方程4.2多元系的复相平衡条件4.3吉布斯相律*4.4二元系相图举例*4.5化学平衡条件4.6混合理想气体的性质*4.7理想气体的化学平衡4.8热力学第三定律习题(2学时)重点难点:多元系的热力学函数和热力学方程多元复相系的平衡条件吉布斯相律热力学第三定律学生掌握要点:1、掌握多元系的热力学函数和热力学方程2、掌握多元复相系的平衡条件3、掌握吉布斯相律4、了解混合理想气体的性质5、掌握热力学第三定律*第五章不可逆过程热力学简介5.1局域平衡熵流密度与局域熵产生率5.2 线性与非线性过程昂萨格倒易关系5.3 温差电现象5.4 最小熵产生定理5.5 化学反应与扩散过程5.6 非平衡系统在非线性区的发展判据5.7 三分子模型与耗散结构的概念第六章近独立粒子的最概然分布(14学时)主要内容:6.1 粒子运动状态的经典描述6.2 粒子运动状态的量子描述6.3系统微观运动状态的描述6.4等概率原理6.5分布和微观状态6.6玻耳兹曼分布6.7玻色分布和费米分布6.8三种分布的关系习题(2学时)重点难点:粒子微观运动状态的经典描述μ空间粒子微观运动状态的量子描述系统微观运动状态的经典描述系统微观运动状态的量子描述等概率原理分布和微观状态玻耳兹曼分布玻色分布和费米分布学生掌握要点:1、掌握粒子微观运动状态的经典描述和量子描述以及μ空间2、掌握系统微观运动状态的经典描述和量子描述3、掌握等概率原理、分布和微观状态、热力学几率4、掌握玻耳兹曼分布、玻色分布、费米分布以及三种分布的关系第七章玻耳兹曼统计(12学时)7.1 热力学量的统计表达式7.2 理想气体的物态方程7.3麦克斯韦速度分布律7.4能量均分定理7.5理想气体的内能和热容量7.6理想气体的熵7.7固体热容量的爱因斯坦理论*7.8顺磁性固体*7.9负温度状态习题(2学时)重点难点:热力学量的统计表达式麦克斯韦速度分布律能量均分定理理想气体的熵学生掌握要点:1、掌握热力学量的统计表达式2、了解理想气体的物态方程3、掌握麦克斯韦速度分布律4、掌握能量均分定理5、了解理想气体的内能和热容量6、掌握理想气体的熵7、了解固体热容量的爱因斯坦理论第八章玻色统计和费米统计(10学时)主要内容:8.1热力学量的统计表达式*8.2弱简并理想玻色气体和费米气体8.3玻色—爱因斯坦凝聚8.4光子气体8.5金属中的自由电子气体习题(2学时)重点难点:热力学量的统计表达式玻色——爱因斯坦凝聚光子气体金属中的自由电子气体学生掌握要点:1、掌握热力学量的统计表达式2、了解玻色—爱因斯坦凝聚3、掌握光子气体的性质4、掌握金属中的自由电子气体的性质六、教材与教参(一)教材:汪志诚.热力学·统计物理(第四版).高等教育出版社,2008(二)教学参考书:1、马本堃等.热力学与统计物理学.高等教育出版社,20032、陈良恒.热力学与统计物理学.吉林大学出版社,20003、钟云霄.热力学与统计物理学.科学出版社,19984、王诚泰.统计物理学.清华大学出版社,19975、苏汝铿. 统计物理学. 高等教育出版社,2004。

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兴义民族师范学院物理系
实验课程教学大纲

物理系教研室制订
二○一二年三月

《热学》实验课程教学大纲
一、课程基本信息
课程代码:05028
课程名称:热学实验

英文名称:Thermal Experiments
课程类别:专业必修课
学 时: 54 学时
学 分: 3学分
适用专业: 物理学
考核方式:理论和操作
先修课程:热学
二、实验教学目的

****本实验目的是加深对热传导、热膨胀、相变等热现象及规律的认识,掌

握温度等重要热参量的测量方法,学会正确使用温度计、热电偶、量热器等热学
仪器,在量热中懂得进行系统误差的修正。通过本课程的学习,使学生在物理实
验的基本知识、基本方法和基本技能等方面受到较系统的训练,培养学生初步的
实验能力,养成良好的实验习惯以及严谨求实的科学作风提高学生科学实验的素
质。
三、实验教学要求
****
1、掌握热学实验的基本测量方法及基本操作技能。

2、了解测量误差理论,具有正确处理实验数据的初步能力,能正确表示实验结
果。
3、掌握用作图法、逐差法、外推法、补偿法、最小二乘法处理数据的方法。
4、学会使用基本物理实验仪器和装置,了解仪器原理和性能。
5、整个教学过程,要求学生在实验前了解实验目的和特点,在实验中认真地、
有条理地调节和测量,遵守操作规程,注意安全,如实地、正确地作实验记录;
实验后按要求整理实验数据,养成良好的实验习惯和严谨的科学作风,特别是严
肃认真对待实验数据,杜绝弄虚作假,树立事实求是的科学态度和道德。能根据
实验要求写出规范的实验报告。
6、在进行实验的过程中,要重视对物理现象的观察和分析,引导学生运用理论。
去指导实践,解决实验中出现的问题。
四、对学生的指导和要求
****(一)帮助学生掌握热学实验的基本知识、基本方法以及培养基本的实验技

能,通过研究一些基本的光学现象,加强对热学理论的理解,提高对实验方法和
技术的认识。
(二)1.每次实验前必须认真预习,预习不合格者不许做实验。
2.每次实验必须提前十分钟进实验室,实验中应遵守实验室各实验规则。
3.实验按分组名单分组,若不按要求者,取消实验资格。
4.实验结束后整理好仪器,并按要求打扫卫生后方可离去。
5.实验中若有特殊情况,则实验往后推移。
6.下一次实验前必须交实验报告(报告中必须附原始数据)不按时交者,实验报
告为不及格。
五、实验考核方式
****《热学实验》是一门单独设置的必修实验课程,独立进行成绩考核。
本课程的学习成绩由平时成绩(50%)、学期考试成绩(50%)两部分构成。
考核内容应包括平时成绩(预习报告、实验操作情况、实验报告等),学期考试
成绩(实验操作考试)两个部分。
成绩考核采用百分制。考试成绩在60分以上取得该实验课程的学分,对于考
试成绩不及格的学生,重修学分。
理论考试重点考核学生对所做实验的基本原理、实验方法以及实验现象的观察;
实验操作考试采用抽签进行,重点考核学生对某一个实验题目在规定的时间(一
般为一个小时)内独立操作,完成仪器的调试、数据测量及处理及实验报告
六、 实验教学内容
实验一、 混合法测金属比热 实验(3学时)

(1) 项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 设计性□
(3) 项目主要目的要求:
1.学会最基本的测量热量的方法——混合法。
2.测量金属的比热。
3.学习热学实验中系统散热带来的误差的修正方法。
(4)主要仪器:
量热器、温度计(0~50℃、准确到0.1℃)、加热器、待测金属块、细线、物理
天平、秒表、小量筒。
实验二、 金属线胀系数的测定 实验(3学时)
(1)项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 综合性□
(3) 项目主要目的要求:
1.掌握利用光杠杆测定线胀系数的方法。
2.学习用逐差法处理数据。
(4) 主要仪器:
线胀系数测定仪(附光杠杆)、望远镜直横尺、钢卷尺、气压计(共用)、温度计
(50~100℃、准确到0.1℃)、游标卡尺。
实验三、 液体表面张力系数的测定 实验(3学时)
(1) 项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 综合性□
(3) 项目主要目的要求:
1.使用拉脱法测定室温下水的张力系数。
(4) 主要仪器:
液体表面张力测定装置、砝码、烧杯、温度计、酒精灯、蒸馏水、游标卡尺。
实验四、不良导体导热系数的测定 实验(3学时)
(1)项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 综合性□
(3) 项目主要目的要求:
1.掌握不良导体导热系数的测定方法——稳态平衡法。
2.测定不良导体的导热系数。
3.学会利用冷却法绘制曲线求等温冷却速度。
(4)主要仪器:
不良导体导热系数测定仪、温度计(0~100℃,精确到0.1℃)、气压计(共用)、
游标卡尺、螺旋测微器、秒表。
实验五、气体比热容比CP/CV的测定 实验(3学时)
(1) 项目类别:必做□
(2)项目性质: 验证性□ 设计性□
(3)项目主要目的要求:
1.测定空气分子的定压比热容与定容比热容之比。
2.学习测量气体比热容的一种方法。
(4) 主要仪器:
气体比热容比测定仪、支撑架、精密玻璃容器、气泵
实验六、冷却法测量金属的比热容 实验(3学时)
(1) 项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 设计性□
(3) 项目主要目的要求:
1.根据牛顿冷却定律用冷却法测定金属的比热容。
2.通过实验了解金属的冷却速率和它与环境之间温差的关系,以及进行测量的实
验条件。
(4)主要仪器:
冷却法金属的比热容测量仪
实验七、液体比汽化热测量 实验(3学时)
(1) 项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 设计性□
(3) 项目主要目的要求:
1.用量热器和集成温度传感器测量水的比汽化热。
2.学习液体比汽化热的一种电测量方法。
(4)主要仪器:
液体比汽化热测量仪
实验八、冰的熔解热的测定 实验(3学时)
(1) 项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□ 综合性□
(3)项目主要目的要求:
1.通过此实验要了解热学实验的基本问题——量热和计温。
2.会一种粗略修正散热的方法,并进行实验安排和参量选择。
(4)主要仪器:
量热器、物理天平、水银温度计、冰、停表、量筒、玻璃皿。
实验九、落球法测量液体粘滞系数 实验(3学时)
(1)项目类别:必做□
(2) 项目性质: 验证性□
(3)项目主要目的要求:
1.掌握用落球法测定液体的粘滞系数的原理。
2.熟练地运用基本仪器测量时间、长度和温度。
3.能测定液体的粘滞系数。
(4)主要仪器:
落球法液体粘滞系数测定仪、小钢球、蓖麻油、米尺、千分尺、游标卡尺、液体计,秒表。
实验十、声速的测量 实验(3学时)
(1)项目类别:必做□
(2)项目性质 验证性□
(3)项目主要目的要求:
1.学习测量超声波在空气中的传播速度的方法。
2.加深对驻波和振动合成等理论知识的理解。
3.了解压电换能器的功能和培养综合使用仪器的能力。
(4)主要仪器:
声速测量仪,示波器。
六、实验学时分配
序 号 实验项目 学 时
01
混合法测金属比热
3

02 金属线胀系数的测定 3
03 液体表面张力系数的测定 3
04 不良导体导热系数的测定 3
05 气体比热容比CP/CV的测定 3
06 冷却法测量金属比热容 3
07 液体比汽化热测量 3
08 冰的熔解热的测定 3
9 落球法测量液体粘滞系数 3
10
声速的测量
3

七、推荐教材与辅助教学资料
[1]《物理量的测量》袁长坤 主编 科学出版社2004年第一版

[2]《普通物理实验》(版次),江苏师范学院物理系1983编,高等教育出版社
审 核 意 见

执笔人:
课程所属教研室:

教研室主任意见:

年 月 日
系(部)意见:
年 月 日
教务处意见:

年 月 日

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