工程热力学PDF电子书下载

绪论 1

0—1　热力学的研究对象及研究方法 1

0—2　经典热力学的发展简史 2

一、热科学早期发展的概况 2

二、CJKCP理论体系的形成 3

三、其它几种理论体系的特点 5

四、热力学第零定律及热力学第三定律的建立 7

0—3　SAM体系的逻辑结构及其主要特点 9

一、起点提高、重点后移 9

二、充分发挥“作用量”的“纽带”作用 12

三、SAM体系的范畴及方法 13

0—4　参考文献 14

第一章　基本概念及定义 16

1—1　热力学模型 16

一、热力学系统 16

二、边界 17

三、外界 17

四、热力学模型及外界分析法 19

五、热力学模型实例 19

1—2　热力学系统的状态 21

一、状态的描述 21

二、状态的性质 26

三、状态的确定 27

1—3　热力过程及热力循环 32

一、系统发生状态变化的原因 32

二、自发过程及非自发过程 33

三、准静态过程及可逆过程 33

四、热力循环 35

第二章　热力学第一定律 38

2—1　热力学第一定律的实质 38

2—2　系统的能量 39

一、系统的热力学能及比热力学能 39

二、热力学能的性质 40

三、系统的能容量 42

2—3　功量与热量 42

一、功量 42

二、热量 48

2—4　作用量的能流 50

一、功量的能流 50

二、热量的能流 51

三、质量流的能流 51

2—5　热力学第一定律的普遍表达式 56

一、外界分析法建立热力学普遍表达式的基本思路 56

二、热力学第一定律的特殊表达式 57

2—6　热力学第一定律的应用实例 58

第三章　理想气体的性质及理想气体的热力过程 70

3—1　理想气体的性质 70

一、理想气体的定义及状态方程 70

二、理想气体的热力学能及焓仅是温度的函数 71

三、气体的比热容 71

四、理想气体△u、△h及△s的计算 77

五、理想气体混合物 84

3—2　理想气体的热力过程 88

一、概述 88

二、基本热力过程 90

三、多变过程 97

第四章　热力学第二定律 112

4—1　热力学第二定律的实质及说法 112

一、热力学第二定律的实质 112

二、热力学第二定律的说法 114

4—2　有关“能质”的基本概念 115

一、寂态（dead state）及？库 116

二、有用能及无用能 116

三、有用功及无用功 116

四、？及？ 116

五、熵与无用能 117

六、？损及熵产 118

4—3　能量的可用性分析 119

一、系统能量（E）的可用性 119

二、热量的可用性 122

三、功量的可用性 130

四、质量流能容量（Ef）的可用性 133

五、周围环境中能量的可用性 135

4—4　热力学第二定律的普遍表达式 137

一、熵方程 137

二、？方程 138

三、有关热力学第二定律的几个重要结论 138

四、能量方程、熵方程及？方程之间的内在联系 141

4—5　热力学第二定律的应用 141

第五章　水蒸汽的性质及水蒸汽的热力过程 157

5—1　基本概念及定义 157

一、纯物质的聚集状态 157

二、饱和状态 158

三、状态公理与吉布斯相律 158

四、热力学面 159

五、纯物质的相图（p—T图） 161

5—2　水蒸汽的定压产生过程 162

一、水蒸汽的定压产生过程 162

二、水蒸汽的p—v图及T—s图 164

5—3　水蒸汽的热力性质表和焓熵图 165

一、基准状态 166

二、水蒸汽的热力性质表 166

三、水蒸汽的焓熵图 168

5—4　水蒸汽的热力过程 172

一、水蒸汽热力过程的实际算例 172

二、关于热力过程的小结 178

第六章　湿空气 182

6—1　未饱和湿空气与饱和湿空气 182

一、湿空气是理想气体混合物 182

二、湿空气中水蒸汽的含量 183

6—2　湿空气的状态及状态参数 184

一、确定湿空气的独立变量数 184

二、湿空气的状态参数 184

三、湿空气状态参数的测定 187

6—3　湿空气的热力过程 193

一、湿空气的焓湿图 193

二、湿空气热力过程实例 195

第七章　气体及蒸汽的流动 203

7—1　变截面管道中稳定定熵流动的基本方程 203

一、假定条件 203

二、基本方程 204

7—2　喷管中气体的流动特性 207

一、滞止状态及临界状态 207

二、背压对喷管气流特性的影响 211

7—3　喷管的热力计算 219

一、速度系数及喷管效率 219

二、实际流动过程的熵产及？损 219

7—4　水蒸汽的流动 223

第八章　压气机及气轮机 228

8—1 回转式的压气机及气轮机 229

一、回转式轮机的理想过程 229

二、回转式轮机的实际过程 231

8—2　活塞式压气机 234

一、理想过程的热力分析 235

二、活塞式压气机的容积效率 236

三、实际过程的定温效率、功损与？损 237

四、多级压缩中间冷却 240

第九章　动力循环 244

9—1　气体动力循环 245

一、内燃机的理想循环 245

二、其他气体动力循环简介 255

9—2　蒸汽动力装置 261

一、朗肯循环 261

二、再热循环 266

三、再热—回热循环 267

四、热电联产 270

第十章　致冷循环 274

10—1　概说 274

一、致冷与热泵的热力学原理 274

二、致冷装置与热泵的主要性能指标 275

10—2　致冷循环的热力分析 277

一、蒸汽压缩致冷循环 278

二、蒸汽喷射致冷循环 280

三、吸收式致冷循环 282

第十一章　热力学微分方程及工质的通用热力性质 286

11—1　特性函数 286

一、吉布斯方程组 286

二、特性函数的性质 287

11—2　热物性参数 289

一、量热系数 290

二、测温系数 290

三、弹性系数 290

四、状态方程 291

11—3　热力学能、焓及熵的一般关系式 291

一、从特性函数得到的启示 291

二、u（T,v）及s（T,v）的一般关系式 293

三、h（T,p）及s（T,p）的一般关系式 294

11—4　有关比热的热力学关系式 295

一、定压比热的一般关系式 295

二、定容比热的一般关系式 295

三、比热差的一般关系式 296

11—5　焦尔—汤姆孙系数 297

一、绝热节流过程的基本性质 297

二、绝热节流的温度效应 298

三、焦—汤系数的一般关系式 299

11—6　克拉贝龙方程 300

11—7　工质的通用热力性质 300

一、对比态方程与通用压缩因子图 301

二、焓偏差及熵偏差 305

第十二章　化学反应过程的热力分析 313

12—1　质量守恒定律在化学反应过程中的应用 313

一、当量方程 313

二、化学反应方程 314

12—2　热力学第一定律在化学反应过程中的应用 317

一、生成焓及显焓变化 317

二、反应焓及反应热力学能 319

12—3　热力学第二定律在化学反应过程中的应用 324

一、基准问题 325

二、化学反应过程的方向、条件及限度 330

三、平衡常数及其应用 334

附录 341

一、附表 341

附表1　压力单位换算表 341

附表2　能量单位换算表 341

附表3　常用气体的热力性质表 342

附表4　理想气体状态下的定压摩尔热容与温度的关系式 342

附表5　理想气体状态下气体的平均定压比热 343

附表6　理想气体状态下气体的平均定容比热 344

附表7　空气的热力性质表 345

附表8　常用气体的热力性质表 346

附表8—1　氧的热力性质表 346

附表8—2　氮的热力性质表 347

附表8—3　氢的热力性质表 348

附表8—4　二氧化碳的热力性质表 349

附表8—5　一氧化碳的热力性质表 350

附表8—6　水蒸汽的热力性质表（理想气体状态） 351

附表9　几种物质的临界参数 352

附表10　饱和水和饱和蒸汽的热力性质（按温度排列） 353

附表11　饱和水和饱和蒸汽的热力性质（按压力排列） 354

附表12　压缩水和过热蒸汽的热力性质 355

附表13　理想气体一维稳定熵流动的函数表（k＝1.4） 361

附表14　物质的生成焓、生成吉布斯函数及化学标准状态下的绝对熵 362

附表15　常用碳氢化合物的标准定压热值（kJ/kg） 363

附表16　平衡常数Kp的对数（以e为底） 364

二、附图 365

附图1　水蒸汽的焓熵图（h—s） 365

附图2　湿空气的焓湿图（h—d） 369

附图3　氨的p—h图 369

附图4　通用压缩因子图 370

附图5　通用焓偏差图 371

附图6　通用熵偏差图 371