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0绪论 1

0.1工程热力学的发展简史 1

0.2能源的分类及利用 1

0.3工程热力学的研究对象及主要内容 2

0.4工程热力学的主要研究方法 2

0.5工程热力学常用的计量单位 3

第1章 基本概念 5

1.1热力系统 5

1.1.1定义 5

1.1.2热力系统的分类 5

1.2热力状态和状态参数 6

1.2.1热力状态与状态参数 6

1.2.2基本状态参数 7

1.3平衡状态及状态参数坐标图 9

1.3.1平衡状态 9

1.3.2状态参数坐标图 10

1.4热力过程和循环 10

1.4.1准平衡过程 10

1.4.2可逆过程 11

1.4.3热力循环 12

1.5功和热量 13

思考题 15

习题 15

习题参考答案 16

第2章 理想气体及其混合气体的热力性质 17

2.1理想气体状态方程式 17

2.2理想气体的比热容 19

2.2.1比热容的定义及单位 19

2.2.2定容比热容和定压比热容 19

2.2.3理想气体的定值比热容、真实比热容和平均比热容 20

2.3理想混合气体的性质 23

2.3.1理想气体的分压力和道尔顿分压力定律 23

2.3.2理想气体的分容积和阿密盖特分容积定律 23

2.3.3理想气体混合物的成分表示法及换算关系 24

2.3.4混合气体的折合分子量与折合气体常数 25

2.3.5总压力与分压力的关系 25

2.3.6混合气体的比热容 25

思考题 26

习题 26

习题参考答案 27

第3章 热力学第一定律 29

3.1系统的储存能 29

3.1.1热力学能 29

3.1.2外储存能 30

3.1.3系统的总储存能 30

3.2系统与外界传递能量的形式 31

3.2.1闭口系统与外界传递的能量 31

3.2.2开口系统与外界传递的能量 31

3.2.3焓及其物理意义 32

3.3闭口系统能量方程 33

3.3.1闭口系统能量方程表达式 33

3.3.2热力学第一定律在循环过程中的应用 34

3.3.3理想气体热力学能变化的计算式 34

3.4开口系统能量方程 36

3.5开口系统稳态稳流能量方程 38

3.5.1稳态稳流能量方程的表达式 38

3.5.2技术功 39

3.5.3理想气体焓变计算式 39

思考题 41

习题 41

习题参考答案 43

第4章 理想气体的热力过程及气体压缩 45

4.1研究理想气体热力过程的任务与方法 45

4.2基本热力过程 46

4.3多变过程 54

4.4压缩机的理论压缩轴功 59

4.4.1单级活塞式压气机工作原理 59

4.4.2单级活塞式压气机理论压气轴功的计算 60

4.5多级压缩及中间冷却 62

4.5.1多级活塞式压气机的工作过程 63

4.5.2级间压力的确定 63

思考题 66

习题 66

习题参考答案 68

第5章 热力学第二定律 69

5.1热力学第二定律的实质与表述 69

5.1.1自发过程的方向性 69

5.1.2热力学第二定律的表述 70

5.1.3两种表述的等价性证明 71

5.2卡诺定理和卡诺循环 71

5.2.1正卡诺循环 72

5.2.2逆卡诺循环 73

5.2.3卡诺定理 74

5.3状态参数熵 75

5.3.1状态参数熵的导出 75

5.3.2热力学第二定律的数学表达式 77

5.3.3不可逆绝热过程分析 78

5.4熵方程 79

5.4.1闭口系统的熵方程 80

5.4.2开口系统的熵方程 80

5.4.3稳定流动系统 81

5.5孤立系统熵增原理与做功能力损失 82

5.5.1孤立系统的熵增原理 82

5.5.2熵增原理的实质 83

5.6热力学第二定律对工程实践的指导意义 84

5.6.1为热机的高效节能运行提供理论指导 84

5.6.2为预测实际过程进行的方向、判断平衡状态提供理论判据 84

5.6.3为能源的节约及合理用能提供理论指导 85

思考题 85

习题 86

习题参考答案 86

第6章 热力学一般关系式 88

6.1二元连续函数的数学特性 88

6.2简单可压缩系统的基本关系式 89

6.2.1四个基本关系式 89

6.2.2麦克斯韦关系式 90

6.2.3热系数 91

6.3熵、焓、热力学能和比热容的微分方程式 93

6.3.1熵方程 93

6.3.2焓方程 94

6.3.3热力学能的微分方程式 95

6.3.4比热容的微分关系式 95

6.3.5热量的微分方程式 96

6.4克拉贝龙方程 97

思考题 99

习题 99

习题参考答案 100

第7章 水蒸气 101

7.1水的饱和状态 101

7.1.1蒸发和沸腾 101

7.1.2饱和状态 101

7.1.3临界点和三相点 101

7.2水蒸气的定压发生过程 102

7.3水蒸气的相变参数图和热力性质表 103

7.3.1水蒸气热力性质表 103

7.3.2水蒸气的p -v图和T-s图 104

7.3.3水蒸气的h-s图 104

7.4水蒸气的热力过程 106

思考题 108

习题 108

习题参考答案 109

第8章 湿空气 110

8.1湿空气和干空气 110

8.1.1湿空气成分及压力 110

8.1.2饱和空气与未饱和空气 110

8.1.3湿空气的分子量及气体常数 111

8.2湿球温度 111

8.3湿空气的热力性质 112

8.3.1湿空气的压力和温度 112

8.3.2湿空气的湿度 112

8.3.3湿空气的含湿量（比湿度） 113

8.3.4湿空气的比体积 113

8.3.5湿空气的焓 114

8.4湿空气的焓湿图 114

8.4.1焓湿图的构造 114

8.4.2焓湿图的使用 115

8.5湿空气的热湿处理过程 116

8.5.1加热过程 116

8.5.2冷却过程 116

8.5.3绝热加湿过程 117

8.5.4湿空气的混合 117

思考题 119

习题 119

习题参考答案 120

第9章 气体和蒸汽的流动 121

9.1一维绝热流动的基本方程 121

9.2定熵流动的基本特性 123

9.2.1气体流速变化与状态参数间的关系 123

9.2.2管道截面变化的规律 124

9.3喷管中流速及流量计算 126

9.4扩压管 134

9.5具有摩擦的流动 135

9.6绝热节流 139

思考题 140

习题 141

习题参考答案 142

第10章 蒸汽动力循环与制冷循环 144

10.1蒸汽动力基本循环 144

10.1.1朗肯循环 144

10.1.2朗肯循环的能量分析及热效率 144

10.1.3提高朗肯循环热效率的基本途径 145

10.2回热循环与再热循环 147

10.2.1回热循环 147

10.2.2再热循环 148

10.3热电循环 149

10.4空气压缩致冷循环 150

10.5蒸汽压缩制冷循环 152

10.6蒸气喷射制冷循环 154

10.7吸收式制冷循环 155

10.8热泵 155

思考题 156

习题 156

习题参考答案 157

第11章 化学热力学基础 158

11.1概述 158

11.2热力学第一定律在化学反应中的应用 161

11.2.1具有化学反应的热力学第一定律表达式 161

11.2.2反应热与反应热效应 162

11.3反应热与反应热效应的计算 163

11.3.1生成焓 163

11.3.2定温下反应热效应的计算 165

11.3.3非定温下反应热的计算 166

11.3.4理论燃烧温度 168

11.4热力学第二定律在化学反应中的应用 169

11.5化学平衡及平衡常数 170

11.6化学反应定温方程式 172

11.7热力学第三定律 173

思考题 173

习题 174

习题参考答案 174

第12章 能源的合理利用及新能源简介 176

12.1概述 176

12.2能源的合理利用 177

12.2.1能量的梯级利用 178

12.2.2低品位能的合理利用 178

12.3新能源 179

12.3.1太阳能 179

12.3.2生物质能 182

12.3.3风能、地热能、海洋能、氢能 183

思考题 186

附录 187

附表1单位换算表 187

附表2常用气体的某些基本热力性质 188

附表3某些常用气体在理想气体状态下的定压比热容与温度的关系式 188

附表4某些常用气体在理想气体状态下的平均定压比热容-Cp0|T0 188

附表5某些常用气体在理想气体状态下的平均定容比热容-Cv0|T0 189

附表6空气在理想气体状态下的热力性质表 190

附表7饱和水与饱和水蒸气的热力性质表（按温度排列） 192

附表8饱和水与饱和水蒸气的热力性质表（按压力排列） 194

附表9未饱和水与过热水蒸气的热力性质表 196

附图1水蒸气焓熵图 200

附图2湿空气焓湿图 201

参考文献 202