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第1章 基本概念 1

1.1 绪论 1

1.1.1 热能与机械能的转换 1

1.1.2 热力学发展简史 2

1.1.3 工程热力学的主要内容及研究方法 3

1.2 热力学系统 4

1.2.1 热力系定义 4

1.2.2 热力系分类 5

1.3 状态及状态参数的基本概念 5

1.3.1 状态与状态参数 5

1.3.2 基本状态参数 6

1.4 平衡状态、状态方程、坐标图 9

1.4.1 平衡状态 9

1.4.2 状态公理 9

1.4.3 状态方程 10

1.4.4 状态参数坐标图 10

1.5 热力过程 10

1.5.1 准静态过程 11

1.5.2 可逆过程和不可逆过程 12

1.6 功和热量 13

1.6.1 功的热力学定义 13

1.6.2 可逆过程功 14

1.6.3 热量 15

1.7 热力循环 16

1.7.1 循环 16

1.7.2 正向循环 16

1.7.3 逆向循环 17

1.8 单位制简介 18

1.8.1 基本单位 18

1.8.2 导出单位 19

1.8.3 国际单位制词冠 19

思考题 20

习题 21

第2章 热力学第一定律 23

2.1 热力学第一定律的实质 23

2.2 内能和总能 23

2.2.1 内能 23

2.2.2 外部储存能 24

2.2.3 系统的总储存能 24

2.3 焓 24

2.4 热力学第一定律的表达式 25

2.4.1 基本表达式 25

2.4.2 闭口系统能量方程式 25

2.4.3 开口系统能量方程的一般形式 28

2.5 稳定流动能量方程及其应用 30

2.5.1 稳定流动能量方程式 30

2.5.2 稳定流动能量方程式的分析 30

2.5.3 能量方程式的应用 31

思考题 35

习题 36

第3章 气体的性质 38

3.1 理想气体模型及其状态方程 38

3.1.1 理想气体模型 38

3.1.2 理想气体状态方程 38

3.1.3 通用气体常数与气体常数的关系 39

3.2 实际气体模型及其状态方程 41

3.2.1 实际气体模型 41

3.2.2 实际气体状态方程 42

3.2.3 实际气体临界参数 43

3.3 对比参数及对比态定律 45

3.3.1 对比参数 45

3.3.2 对比态定律 45

3.3.3 通用压缩因子图 46

3.4 理想气体的比热 49

3.4.1 比热的定义 49

3.4.2 定压比热与定容比热的关系 50

3.4.3 利用比热计算热量 51

3.5 理想气体的内能、焓和熵 53

3.5.1 内能和焓 53

3.5.2 状态参数熵 55

3.5.3 理想气体的熵变计算 55

3.6 理想气体混合物 57

3.6.1 理想气体混合物定义与成分表示 57

3.6.2 混合气体的折合摩尔质量和折合气体常数 57

3.6.3 分压力定律和分体积定律 58

3.6.4 wi、xi、？i的换算关系 59

3.6.5 理想气体混合物的比热、内能、焓和熵 60

思考题 62

习题 63

第4章 理想气体基本热力过程及气体压缩 67

4.1 概述 67

4.2 定容过程 67

4.3 定压过程 68

4.4 定温过程 72

4.5 绝热过程 73

4.5.1 过程方程式 73

4.5.2 初、终态参数的关系 74

4.5.3 定熵过程p-v图和T-s图 74

4.5.4 绝热过程中能量的传递和转换 74

4.6 多变过程 75

4.6.1 过程方程式 75

4.6.2 初、终态参数的关系 76

4.6.3 多变过程的过程功、技术功及过程热量 76

4.6.4 多变过程的特性及p-v图、T-s图 77

4.6.5 过程综合分析 78

4.7 压气机的热过程 83

4.7.1 压气机概述 83

4.7.2 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量 84

4.7.3 余隙容积对压气机工作的影响 85

4.7.4 多级压缩和级间冷却 87

思考题 89

习题 90

第5章 热力学第二定律 93

5.1 热力学第二定律的表述 93

5.2 可逆循环分析及其热效率 94

5.2.1 卡诺循环 94

5.2.2 概括性卡诺循环 95

5.2.3 逆向卡诺循环 96

5.2.4 多热源的可逆循环 97

5.3 卡诺定理 98

5.4 状态参数熵及热过程方向的判据 100

5.4.1 状态参数熵的导出 100

5.4.2 热力学第二定律的数学表达式 102

5.4.3 不可逆绝热过程分析 104

5.4.4 熵变量计算 105

5.5 孤立系的熵增原理 106

5.5.1 孤立系熵增原理的基本概念 106

5.5.2 熵增原理的实质 108

5.5.3 孤立系中熵增与做功能力损失 110

思考题 111

习题 112

第6章 水蒸气和湿空气 115

6.1 饱和状态及其参数 115

6.2 水蒸气的定压发生过程 116

6.3 水和水蒸气的状态参数 117

6.3.1 零点的规定 118

6.3.2 过冷水 118

6.3.3 温度为t、压力为p的饱和水 118

6.3.4 压力为p的干饱和蒸汽 118

6.3.5 压力为p的湿饱和蒸汽 119

6.3.6 压力为p的过热蒸汽 119

6.4 水蒸气表和h-s图 119

6.4.1 水蒸气表 120

6.4.2 h-s图 121

6.5 水蒸气的基本过程 121

6.6 湿空气的性质 123

6.6.1 未饱和空气和饱和空气 124

6.6.2 露点 124

6.6.3 湿空气的绝对湿度 125

6.6.4 湿空气的相对湿度 125

6.6.5 湿空气的含湿量 125

6.6.6 湿空气的焓 126

6.6.7 湿空气的比体积 126

6.7 湿空气的焓湿图 127

6.7.1 湿空气的h-d图 127

6.7.2 h-d图的应用 129

6.8 湿空气的基本过程 129

6.8.1 加热（或冷却）过程 130

6.8.2 绝热加湿过程 130

6.8.3 冷却去湿过程 131

6.8.4 绝热混合过程 131

6.8.5 烘干过程 132

思考题 132

习题 133

第7章 气体与蒸汽的流动 134

7.1 稳定流动的基本特性和基本方程 134

7.1.1 喷管和扩压管 134

7.1.2 连续性方程 134

7.1.3 稳定流动能量方程式 135

7.1.4 过程方程式 136

7.1.5 声速方程 137

7.2 促使流速改变的条件 137

7.2.1 力学条件 137

7.2.2 几何条件 138

7.3 喷管的计算 140

7.3.1 流速计算 140

7.3.2 临界压力比 140

7.3.3 流量计算 142

7.4 绝热节流 143

思考题 143

习题 144

第8章 动力循环 145

8.1 朗肯循环 145

8.1.1 工质为水蒸气的卡诺循环 145

8.1.2 朗肯循环及其热效率 146

8.1.3 蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响 147

8.1.4 有摩阻的实际循环 148

8.2 再热循环 150

8.3 回热循环 151

8.3.1 抽汽回热 151

8.3.2 回热循环计算 152

8.4 热电循环 155

8.5 活塞式内燃机实际循环的简化 156

8.6 活塞式内燃机的理想循环 158

8.6.1 混合加热理想循环 158

8.6.2 定压加热理想循环 160

8.6.3 定容加热理想循环 160

8.6.4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 162

8.7 燃气轮机装置及循环 163

8.7.1 燃气轮机装置简介 163

8.7.2 燃气轮机装置的定压加热理想循环 164

8.7.3 燃气轮机装置的定压加热实际循环 165

思考题 166

习题 167

第9章 制冷循环 168

9.1 概况 168

9.2 空气压缩制冷循环原理及应用 168

9.2.1 空气压缩制冷循环 168

9.2.2 回热式空气制冷循环 170

9.3 蒸气压缩制冷循环 172

9.4 吸收式制冷循环 175

9.5 热泵 176

9.6 气体液化系统 176

9.6.1 理想液化系统所需的功 176

9.6.2 可逆气体液化系统 177

思考题 178

习题 178

第10章 总复习试题精讲 180

第11章 考研复习试题精讲 187

第12章 专升本复习试题汇编 273

复习参考题（一） 273

复习参考题（二） 273

专升本模拟考试试题（一） 274

专升本模拟考试试题（二） 276

专升本模拟考试试题（三） 279

专升本模拟考试试题（四） 281

专升本模拟考试试题（五） 284

专升本模拟考试试题（六） 286

专升本模拟考试试题（七） 289

参考文献 292

附录 293