工程热力学 英文版PDF电子书下载

第1章 概述与基本概念 1

1.1 热力学与能量 2

1.2 量纲与单位的重要性 3

1.3 系统与控制体积 10

1.4 系统的特性 12

1.5 密度与相对密度 13

1.6 状态与平衡 14

1.7 过程与循环 15

1.8 温度与热力学第零定律 17

1.9 压力 21

1.10 压力计 26

1.11 气压计与大气压 29

1.12 求解问题技巧 33

本章小结 38

参考文献与推荐读物 39

习题 39

第2章 能量、能量传递与通用能量分析方法 51

2.1 引言 52

2.2 能量的形式 53

2.3 通过热传递能量 60

2.4 通过功传递能量 62

2.5 功的机械形式 66

2.6 热力学第一定律 70

2.7 能量转化效率 78

2.8 能源与环境 86

特殊兴趣主题：传热机理 92

本章小结 96

参考文献与推荐读物 97

习题 98

第3章 纯物质的性质 111

3.1 纯物质 112

3.2 纯物质的相 112

3.3 纯物质的相变过程 113

3.4 相变过程的物性图 118

3.5 物性表 124

3.6 理想气体状态方程 134

3.7 压缩因子——偏离理想气体的度量 137

3.8 其他状态方程 141

特殊兴趣主题：蒸汽压和相平衡 146

本章小结 150

参考文献与推荐读物 151

习题 151

第4章 闭口系统的能量分析 163

4.1 移动界面做功 164

4.2 闭口系统的能量平衡 169

4.3 比热容 174

4.4 理想气体的热力学能、焓和比热容 176

4.5 固体和液体的热力学能、焓和比热容 183

特殊兴趣主题：生物系统的热力学内容 187

本章小结 195

参考文献与推荐读物 195

习题 196

第5章 控制体积的质量和能量分析 213

5.1 质量守恒 214

5.2 流动工质的流动功与能量 221

5.3 稳定流动系统的能量分析 224

5.4 稳定流动系统的工业设备 227

5.5 非稳定流动过程的能量分析 240

特殊兴趣主题：一般能量方程 245

本章小结 249

参考文献与推荐读物 250

习题 250

第6章 热力学第二定律 273

6.1 热力学第二定律简介 274

6.2 热源 275

6.3 热机 276

6.4 制冷机与热泵 281

6.5 永动机 288

6.6 可逆过程与不可逆过程 290

6.7 卡诺循环 293

6.8 卡诺定理 295

6.9 热力学温标 297

6.10 卡诺热机 299

6.11 卡诺制冷机与热泵 302

特殊兴趣主题：家用电冰箱 305

本章小结 309

参考文献与推荐读物 310

习题 310

第7章 熵 327

7.1 熵 328

7.2 熵增原理 331

7.3 纯物质的熵变 335

7.4 等熵过程 338

7.5 有关熵的物性图 340

7.6 熵是什么？ 341

7.7 T ds关系式 345

7.8 液体与固体的熵变 346

7.9 理想气体的熵变 350

7.10 可逆稳定流动功 357

7.11 最小压缩功 360

7.12 稳定流动设备的等熵效率 364

7.13 熵平衡 371

特殊兴趣主题：降低压缩空气的成本 383

本章小结 392

参考文献与推荐读物 393

习题 394

第8章 ？：做功能力的度量 419

8.1 ？：能量的做功能力 420

8.2 可逆功与不可逆性 423

8.3 热力学第二定律效率ηⅡ 428

8.4 系统的？变 431

8.5 通过热量、功、质量传递？ 436

8.6 ？贬值原理与？损 439

8.7 ？平衡：闭口系统 441

8.8 ？平衡：控制体积 452

特殊兴趣主题：日常生活中的热力学第二定律 461

本章小结 465

参考文献与推荐读物 466

习题 466

第9章 气体动力循环 483

9.1 动力循环分析的基本思想 484

9.2 卡诺循环及其在工业中的价值 486

9.3 空气标准假设 488

9.4 往复式机器概述 488

9.5 奥托循环：点燃式热机的理想循环 490

9.6 狄塞尔循环：压燃式热机的理想循环 496

9.7 斯特林和爱立信循环 499

9.8 布雷顿循环：燃气轮机的理想循环 503

9.9 具有回热的布雷顿循环 510

9.10 中冷、再热、回热布雷顿循环 513

9.11 理想射流引射循环 517

9.12 气体动力循环的热力学第二定律分析 523

特殊兴趣主题：通过良好的驾驶习惯节油省钱 527

本章小结 533

参考文献与推荐读物 535

习题 535

第10章 蒸汽动力循环与联合动力循环 551

10.1 卡诺蒸汽循环 552

10.2 朗肯循环：理想的蒸汽动力循环 553

10.3 实际蒸汽动力循环对于理想循环的偏离 556

10.4 如何提高朗肯循环的效率？ 559

10.5 理想再热朗肯循环 563

10.6 理想回热朗肯循环 567

10.7 蒸汽动力循环的热力学第二定律分析 575

10.8 热电联产 577

10.9 燃气-蒸汽联合动力循环 582

特殊兴趣主题：二元气相循环 585

本章小结 588

参考文献与推荐读物 588

习题 589

第11章 制冷循环 607

11.1 制冷机与热泵 608

11.2 逆向卡诺循环 609

11.3 理想蒸气压缩制冷循环 610

11.4 实际蒸气压缩制冷循环 613

11.5 蒸气压缩制冷循环的热力学第二定律分析 615

11.6 制冷剂的合理选择 620

11.7 热泵系统 622

11.8 蒸气压缩制冷系统的改进 623

11.9 气体制冷系统 630

11.10 吸收式制冷系统 633

特殊兴趣主题：热电发电和制冷系统 636

本章小结 638

参考文献与推荐读物 639

习题 639

第12章 热力学性质关系式 657

12.1 数学知识——偏微分与相应关系 658

12.2 麦克斯韦关系式 663

12.3 克拉贝隆方程 664

12.4 du、dh、ds、cv和cp的通用关系式 667

12.5 焦耳-汤姆孙系数 674

12.6 真实气体的△h、△u和△s 676

本章小结 681

参考文献与推荐读物 682

习题 682

第13章 混合气体 689

13.1 混合气体的成分：质量分数与摩尔分数 690

13.2 混合气体的P-v-T关系：理想气体和真实气体 692

13.3 混合气体的性质：理想气体和真实气体 697

特殊兴趣主题：化学势和混合物的分离功 705

本章小结 716

参考文献与推荐读物 717

习题 717

第14章 气体-蒸汽混合物与空气调节 727

14.1 干空气和大气中的空气 728

14.2 空气的绝对湿度和相对湿度 729

14.3 露点温度 731

14.4 绝热饱和温度与湿球温度 733

14.5 焓湿图 736

14.6 人体舒适度与空气调节 737

14.7 空气调节过程 739

本章小结 749

参考文献与推荐读物 751

习题 751

第15章 化学反应 763

15.1 燃料与燃烧 764

15.2 理论与实际的燃烧过程 768

15.3 生成焓与燃烧焓 775

15.4 反应系统的热力学第一定律分析 778

15.5 绝热火焰温度 784

15.6 反应系统的熵变 786

15.7 反应系统的热力学第二定律分析 788

特殊兴趣主题：燃料电池 794

本章小结 796

参考文献与推荐读物 797

习题 797

第16章 化学与相平衡 809

16.1 化学平衡的判据 810

16.2 理想气体混合物的平衡常数 812

16.3 关于理想气体混合物平衡常数Kp的讨论 816

16.4 同步反应的化学平衡 820

16.5 Kp随温度的变化 822

16.6 相平衡 824

本章小结 832

参考文献与推荐读物 833

习题 833

第17章 可压缩流动 843

17.1 滞止点性质 844

17.2 声速与马赫数 847

17.3 一元等熵流动 849

17.4 喷管的等熵流动 856

17.5 激波与膨胀波 865

17.6 有传热与可忽略摩擦的管道流动（瑞利流） 880

17.7 蒸汽喷管 889

本章小结 892

参考文献与推荐读物 893

习题 894

附录 热力性质图表 903

表A-1 摩尔质量、气体常数和临界点属性 904

表A-2 各种常见气体的理想气体比热容 905

表A-3 常见液体、固体和食物的性质 908

表A-4 饱和水——温度表 910

表A-5 饱和水——压力表 912

表A-6 过热水 914

表A-7 压缩液态水 918

表A-8 饱和冰-水蒸气 919

图A-9 水的T-s图 920

图A-10 水的焓熵图 921

表A-11 134a制冷剂的饱和温度表 922

表A-12 134a制冷剂的饱和压力表 924

表A-13 过热134a制冷剂 925

图A-14 134a制冷剂的P-h图 927

图A-15 纳尔逊-奥伯特通用压缩系数图 928

表A-16 高海拔大气的性质 929

表A-17 空气的理想气体特性 930

表A-18 氮气（N2）的理想气体特性 932

表A-19 氧气（O2）的理想气体特性 934

表A-20 二氧化碳（CO2）的理想气体特性 936

表A-21 一氧化碳（CO）的理想气体特性 938

表A-22 氢气（H2）的理想气体特性 940

表A-23 水蒸气（H2O）的理想气体特性 941

表A-24 单原子氧（O）的理想气体特性 943

表A-25 羟基（OH）的理想气体特性 943

表A-26 在25℃、1atm下的标准生成焓、生成吉布斯函数和绝对熵 944

表A-27 一些烃类及常见燃料的性质 945

表A-28 平衡常数Kp的自然对数 946

图A-29 通用焓差图 947

图A-30 通用熵差图 948

图A-31 总压1atm下的焓湿图 949

表A-32 对于k=1.4 的理想气体的一维等熵可压缩流体方程 950

表A-33 k=1.4 的理想气体的一维正激波函数 951

表A-34 k=1.4 的理想气体的瑞利流动函数 952