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第一章 绪论 1

1-1 热力学的性质 1

1-2 经典力学与热力学的关系 1

1-3 温度、热与热力学第零定律 3

1-4 温标 3

1-5 状态原理 5

1-6 功 6

1-7 微观热力学和宏观热力学 6

1-8 热力学参数 7

1-9 基本热力学定律 8

1-10 热力学应用 8

1-11 单位制 10

1-12 向国际单位制的过渡 15

1-13 压力和连续体 16

1-14 理想气体 17

1-16 理想气体分子运动简述 20

1-15 理想气体温度计 20

思考题 22

习题(混合单位制) 23

第二章 热力学第一定律 27

2-1 引言 27

2-2 功 27

2-3 气缸中的膨胀功与压缩功 28

2-5 电力与磁力的功 29

2-4 在重力场中的功 29

2-6 内能 32

2-7 热力学第一定律 34

2-8 热和比热 35

2-9 理想气体比热 38

2-10 理想气体过程 45

2-11 理想气体的准静态过程 47

2-12 摘要 50

思考题 50

习题(英制单位) 51

习题(SI单位) 53

第三章 纯物质的宏观特性 59

3-1 引言 59

3-2 纯物质的特性 60

3-3 饱和区 61

3-4 状态方程 65

3-5 固体-蒸汽饱和区的特性参数 69

3-6 比热 70

3-7 膨胀系数 70

思考题 73

习题(英制单位) 74

习题(SI单位) 75

第四章 能量分析原则 78

4-1 引言 78

4-2 能量平衡和符号规定 78

4-3 封闭系统 78

4-4 开口系统 79

4-5 控制体积 80

4-6 开口系统特例的简介 83

4-7 焦耳-汤姆孙系数 94

思考题 96

习题(英制单位) 97

习题(SI单位) 101

第五章 统计热力学原理 107

5-1 引言 107

5-2 概率 107

5-3 相空间 108

5-4 量子概念 108

5-5 简并度 110

5-6 微观态、宏观态和热力学概率 111

5-7 物理模型 115

5-8 统计分析的目的 116

5-9 斯特林近似法 116

5-10 玻色-爱因斯坦统计法 117

5-11 费密-狄喇克统计法 118

5-12 经典麦克斯韦-玻耳兹曼模型 119

5-13 平衡分布 119

5-14 热和功的微观解释 121

5-15 熵 122

5-16 热力学第二定律 122

5-17 配分函数 123

5-18 常数A和β 124

思考题 125

习题 125

第六章 热力学第二定律 127

6-1 引言 127

6-2 第二定律的物理描述 127

6-3 开尔文-普朗克和克劳修斯说法 128

6-4 可逆过程和可逆循环 128

6-6 热力学温度 130

6-5 热和功的符号规定 130

6-7 克劳修斯不等式 132

6-8 熵的宏观定义 133

6-9 熵增加原理 134

6-10 不可逆性的实际原因 135

6-11 纯物质的熵 136

6-12 理想气体熵的变化 137

6-13 卡诺循环 138

6-14 可资用能和非资用能 142

6-15 关于控制体积下的第二定律分析 145

6-16 稳定流动中的可用度和不可逆度 146

6-17 可用度的实际分析 147

6-18 熵的微观解释 152

6-19 麦克斯韦妖和信息论 152

思考题 153

习题(英制单位) 154

习题(SI单位) 157

7-2 若干数学预备知识 163

第七章 状态方程和广义热力学关系式 163

7-1 引言 163

7-3 亥姆霍兹和吉布斯函数 164

7-4 能量方程 164

7-5 麦克斯韦关系式 164

7-6 焓，内能和熵 165

7-7 比热关系式 167

7-8 气体表 168

7-9 高压下的比热 173

7-10 克劳修斯-克拉珀龙方程 173

7-11 热力学性质表的编制 174

7-12 状态方程 175

7-13 通用压缩因子 180

7-14 实际气体的能量参数 188

7-15 磁热力学 197

7-16 磁热效应 198

习题(英制单位) 199

思考题 199

习题(SI单位) 203

第八章 统计热力学应用 205

8-1 引言 205

8-2 常数β和k 205

8-3 状态参数和配分函数 206

8-4 单原子理想气体 208

8-5 双原子和多原子气体 210

8-6 能量均分原理 216

8-7 固体 217

8-8 电子气体 220

8-9 导体和半导体 224

8-10 光子气体(黑体辐射) 227

8-11 系综和相互作用系统 229

思考题 230

习题(SI单位) 231

9-2 麦克斯韦-玻耳兹曼速度分布 234

9-1 引言 234

第九章 分子运动论与输运现象 234

9-3 分子通量 237

9-4 平均自由程 238

9-5 碰撞对分子通量的影响 240

9-6 平均碰撞距离 241

9-7 广义输运系数 241

9-8 热导率 242

9-9 动力粘性 242

9-10 相同分子的相互扩散 244

9-11 不同分子的相互扩散 245

9-12 热扩散 246

9-13 气体中的电子输运 247

9-14 分子力场对输运过程的影响 248

思考题 251

习题(英制单位) 251

10-2 吉布斯-道耳顿定律 253

第十章 混合气体 253

10-1 引言 253

10-3 混合气体的能量参数 255

10-4 理想气体与蒸汽的混合气体 258

10-5 绝热饱和 260

10-6 空气湿度图 264

10-7 空气调节过程 266

10-8 冷却塔 274

10-9 真实混合气体 275

思考题 284

习题(英制单位) 285

习题(SI单位) 289

第十一章 化学热力学及平衡 295

11-1 引言 295

11-2 燃烧反应 295

11-4 各种表格的参考水平 298

11-5 生成熵 298

11-3 生成焓 298

11-6 反应热 300

11-7 绝热火焰温度 304

11-8 一般产物的焓 306

11-9 平衡 312

11-10 理想气体的化学平衡 314

11-11 非反应气体的影响 321

11-12 复合反应的平衡 322

11-13 范特霍夫方程 324

11-14 化学势及相平衡 326

11-15 吉布斯相律 328

11-16 热力学第三定律 330

11-17 最大功概念 330

思考题 331

习题(英制单位) 332

习题(SI单位) 334

12-2 一般考虑 339

第十二章 动力及制冷循环 339

12-1 引言 339

12-3 蒸汽动力循环 340

12-4 与理论蒸汽循环的偏差 348

12-5 动力循环分析 350

12-6 气体压缩机 353

12-7 内燃机循环 359

12-8 奥托循环 359

12-9 狄塞尔循环 361

12-10 旺克尔发动机 364

12-11 斯特林循环 364

12-12 燃气轮机循环 365

12-13 动力循环的第二定律分析 373

12-14 混合循环 378

12-15 用于喷气推进的燃气轮机 379

12-16 冲压式喷气发动机 381

12-17 火箭发动机 381

12-19 蒸发制冷循环 382

12-18 比冲量 382

12-20 热泵 384

12-21 吸收式制冷系统 387

思考题 389

习题(英制单位) 389

习题(SI单位) 394

第十三章 可压缩流热力学 401

13-1 引言 401

13-2 滞止状态 401

13-3 声速及马赫数 401

13-4 稳定一维等熵流动 404

13-5 控制体积的动量方程 409

13-6 理想气体中的激波 411

13-7 在收缩-扩张通道中的激波 413

13-8 喷管内的蒸汽流 420

13-9 喷管及扩压器系数 421

思考题 424

习题(英制单位) 425

习题(SI单位) 426

第十四章 不可逆过程热力学 430

14-1 引言 430

14-2 唯象定律 430

14-3 翁萨格互易关系式 431

14-4 唯象关系式的应用 431

14-5 热通量和熵产生率 432

14-6 热电现象 433

14-7 温差电路 436

思考题 439

习题 439

第十五章 能量的直接转换 441

15-1 引言 441

15-2 燃料电池 441

15-3 热电能量转换装置 445

15-4 热离子装置 450

15-5 磁流体发电机 452

思考题 456

习题 457

附录 459

表A-1 重要物理常数 459

表A-2 转换因子 459

表A-3 基本的和补充的SI单位 460

表A-4 导出的国际单位 460

表A-5 临界常数 461

表A-6 在25℃(77°F)及1atm的生成焓，生成吉布斯函数及绝对熵 462

表A-7M 饱和温度下水的参数表(国际单位) 463

表A-7 饱和温度下水的参数表(英制单位) 464

表A-8M 饱和压力下水的参数表(国际单位) 466

表A-8 饱和温度下水的参数表(英制单位) 467

表A-9 水-过热蒸汽参数表(英制单位) 470

表A-9M 水-过热蒸汽参数表(国际单位) 476

表A-10 水-压缩液体参数表(英制单位) 480

表A-10M 水-压缩液体参数表(国际单位) 481

表A-11 水-压缩液体与饱和液体参数的偏差(英制单位) 482

表A-12 饱和氨参数-温度表(英制单位) 483

表A-13 饱和氨参数-压力表(英制单位) 483

表A-14 过热氨参数(英制单位) 484

表A-15 饱和温度下氟利昂12的参数表(英制单位) 486

表A-16 过热氟里昂12的参数(英制单位) 488

表A-17 低压下空气的热力学参数(英制单位) 491

表A-17M 低压下空气的热力学参数(国际单位) 494

表A-18 低压下气体的热力学参数(英制单位) 497

表A-18M 低压下气体的热力学参数(国际单位) 499

表A-19 具有等比热及不变分子量及γ-1.4的理想气体的一元等熵可压缩流函数 503

表A-20 具有等比热及不变分子量和γ-1.4的理想气体的一元正激波函数 504

图A-1 空气湿度图，常温，英制单位，p=1atm 505

图A-2 空气湿度图，低温，英制单位，p=1atm 506

图A-3 空气湿度图，常温，国际单位，p=1atm 507

图A-4 水蒸汽的莫里哀图，英制单位 508

图A-4M 水蒸汽的莫里哀图，国际单位 511