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