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