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绪论 1

0.1 本课程的性质 1

0.2 热能及其利用 1

0.3 工程热力学的研究对象及主要内容 2

0.4 热力学的研究方法 3

1 基本概念 4

1.1 热力系统 4

1.2 热力状态 7

1.3 热力过程 13

小结 17

思考题 18

习题 18

2 热力学基本定律 20

2.1 热力学第一定律的实质 20

2.2 能量的传递形式 21

2.3 封闭系统的能量方程 26

2.4 敞开系统的能量方程 26

2.5 稳定流动能量方程 29

2.6 热力学第二定律的实质 33

2.7 卡诺循环 35

2.8 多热源的可逆循环 37

2.9 熵与克劳修斯不等式 39

2.10 孤立系统熵增原理 45

小结 48

思考题 49

习题 50

3 气体与蒸气的热力性质 52

3.1 理想气体及其状态方程 52

3.2 热容、内能和焓 53

3.3 理想气体内能、焓和比热容 54

3.4 理想气体的熵 58

3.5 理想气体的混合物 60

3.6 实际气体与理想气体的偏离 66

3.7 对比态定律与普遍化压缩因子 67

3.8 实际气体的状态方程 71

3.9 纯物质相变区的状态及参数坐标图 76

3.10 湿空气 82

小结 87

思考题 89

习题 90

4 气体与蒸气的热力过程 92

4.1 理想气体的热力过程 92

4.2 蒸气的热力过程 102

4.3 湿空气的热力过程 105

4.4 气体与蒸气的绝热节流过程 109

4.5 压气机中的热力过程 111

4.6 往复式膨胀机中的热力过程 118

小结 123

思考题 124

习题 125

5 ?分析基础 127

5.1 ?和?的基本概念 127

5.2 ?值的计算 128

5.3 ?损失 134

5.4 ?方程 136

5.5 ?效率与热效率 137

5.6 热经济学思想简介 143

小结 144

思考题 145

习题 145

6 热力循环 147

6.1 蒸汽卡诺循环 147

6.2 朗肯(Rankine)循环 148

6.3 朗肯循环的改进 157

6.4 热电联供循环 160

6.5 压缩空气制冷循环 160

6.6 蒸气压缩制冷循环 162

6.7 制冷剂 167

6.8 吸收式制冷循环的工作原理 169

6.9 蒸汽喷射制冷循环的工作原理 170

6.10 气体液化循环 171

小结 174

思考题 176

习题 176

7 溶液热力学与相平衡基础 178

7.1 自由能和自由焓 178

7.2 热力学性质之间的基本关系式 182

7.3 偏摩尔性质与化学位 185

7.4 逸度与逸度系数 187

7.5 稀溶液 197

7.6 理想溶液 201

7.7 非理想溶液(真实溶液) 203

7.8 相平衡 211

小结 228

习题 231

8 热化学与化学平衡 234

8.1 化学反应过程的热力学第一定律 235

8.2 化学反应的热效应 236

8.3 燃烧热与生成热 239

8.4 理论燃烧火焰温度 243

8.5 化学平衡 245

8.6 化学反应进行的方向和限度 250

8.7 化学平衡的影响因素 251

8.8 热力学第三定律 256

8.9 化学反应的可逆过程 257

8.10 离解与离解度 260

小结 261

思考题 263

习题 263

9 典型装备热力过程介绍 266

9.1 工业锅炉简介 266

9.2 工业汽轮机简介 272

9.3 热管简介 277

9.4 热泵技术简介 284

小结 291

附录 294

附表1 单位换算表 294

附表2 理想气体状态下的千摩尔比定压热容与温度的关系式 295

附表3 常用气体的主要物理参数表 296

附表4 气体的平均比定压质量热容 298

附表5 气体的平均比定容质量热容 299

附表6 空气的热力性质表 300

附表7 氧的热力性质表 303

附表8 氮的热力性质表 304

附表9 氢的热力性质表 306

附表10 二氧化碳的热力性质表 307

附表11 一氧化碳的热力性质表 308

附表12 水蒸气的热力性质表(理想气体状态) 309

附表13 饱和水与饱和蒸汽表(按温度排列) 310

附表14 饱和水与饱和蒸汽表(按压力排列) 311

附表15 未饱和水与过热蒸汽表 313

附表16 几种物质的标准生成焓、标准生成自由焓 319

附表17 几种物质的燃烧焓和汽化焓(101325Pa，25℃) 319

附表18 化学平衡常数的对数值 1gKp 319

附表19 某些理想气体在101.325kPa 下的绝对熵 320

附图1 气体压缩因子 323

附图2 实际气体 Z0及 Z1图 326

附图4 氨的压-焓(p-h)图 327

附图5 HFCl134a 的压焓(p-h)图 328

附图6 湿空气的焓(温)-湿图 329

附图7 空气的温-熵(T-s)图 330

参考文献 331

主要符号 333