绪论 1
第1章 导论 4
1.1 热能—机械能转变装置 4
1.2 化学能—机械能转变装置 6
1.3 制冷和低温装置 6
1.4 工程热力学的主要内容 8
第2章 基本概念和定义 9
2.1 基本概念 9
2.2 计量单位 12
2.3 能量 12
2.4 热力状态参数 13
习题 16
第3章 纯物质的性质 17
3.1 纯物质 17
3.2 纯物质的相 17
3.3 纯物质的相变过程 18
3.4 相变过程的状态参数图 20
3.5 热力参数表 23
3.6 理想气体状态方程 26
3.7 比热容 28
3.8 内能，焓，理想气体的比热容 29
3.9 固体和液体的内能，焓和比热容 32
复习思考题 33
习题 33
第4章 热力学第一定律 35
4.1 传热 35
4.2 功 38
4.3 机械功 39
4.4 能量分析 43
4.5 控制容积的热力学分析 45
4.6 稳流过程 48
4.7 稳定流动能量方程的应用 50
4.8 非稳流过程 52
复习思考题 55
习题 56
第5章 热力学第二定律 60
5.1 概述 60
5.2 热源 60
5.3 热机 60
5.4 制冷机和热泵 62
5.5 可逆过程和不可逆过程 65
5.6 卡诺循环 67
5.7 卡诺定理 69
5.8 卡诺热机 70
5.9 热力学温标 72
5.10 卡诺制冷机和热泵 72
复习思考题 73
习题 74
第6章 熵 76
6.1 克劳修斯不等式 76
6.2 熵 77
6.3 熵的计算 79
6.3.1 利用图解数据求熵值 79
6.3.2 利用TdS等式的计算 80
6.3.3 理想气体熵的计算 81
6.4 内部可逆过程的熵变化，熵流 82
6.5 封闭系统的熵平衡 83
6.5.1 熵平衡，熵产 83
6.5.2 闭口系的熵平衡 84
6.5.3 熵增定律 85
6.6 控制容积的熵平衡 86
6.7 理想气体的过程 88
6.7.1 等熵过程 88
6.7.2 定压过程 90
6.7.3 定温过程 91
6.7.4 绝热过程 91
6.7.5 定容过程 93
6.8 涡轮、喷管、压缩机和泵的等熵效率 93
6.9 内部可逆稳流过程的热传递和功 95
6.10 压缩功的最小化 97
6.11 热的可用性与能量贬值 100
复习思考题 101
习题 102
第7章 热力学关系式 106
7.1 利用状态方程 106
7.2 重要数学关系 109
7.3 状态参数的关系 110
7.4 熵、内能和焓的变化 113
7.4.1 克拉伯龙方程 113
7.4.2 单相区 115
7.5 其他热力学关系 118
7.1 体积膨胀系数、等温压缩系数和等熵压缩系数 118
7.5.2 比热容的关系 119
7.5.3 焦耳—汤姆逊系数 120
7.6 气体混合物的质量成分和摩尔成分 122
7.7 理想气体混合物的p—v—T性质 122
7.8 理想气体混合物参数 124
复习思考题 126
习题 127
第8章 湿空气和空气调节 129
8.1 干空气和大气 129
8.2 湿空气的比湿度和相对湿度 130
8.3 露点温度 132
8.4 绝热饱和与湿球温度 132
8.5 空气温湿图 134
8.6 空气调节过程 135
复习思考题 141
习题 141
第9章 高速气体流动 143
9.1 滞止特性 143
9.2 声速和马赫数 145
9.3 一维等熵流 147
9.4 通过喷管的等熵流动 149
9.5 喷嘴和扩压管中的真实流动 153
9.6 水蒸气喷管 155
复习思考题 157
习题 157
第10章 气体动力循环 159
10.1 动力循环分析的基本依据 159
10.2 卡诺循环 160
10.3 标准空气循环 160
10.4 往复式发动机 161
10.5 奥托循环 162
10.6 狄塞尔循环 165
10.7 斯特林循环和埃里克森循环 167
10.8 布雷顿循环 170
10.9 回热布雷顿循环 174
10.10 再热、回热和中间冷却的布雷顿循环 175
10.11 理想的喷气推进循环 177
10.12 第二定律分析气体动力循环 178
复习思考题 179
习题 179
第11章 蒸汽和联合动力循环 182
11.1 卡诺蒸汽循环 182
11.2 朗肯循环 183
11.3 实际蒸汽动力循环与理想循环的偏差 185
11.4 朗肯循环效率的提高 186
11.5 理想朗肯再热循环 187
11.6 理想朗肯回热循环 189
11.7 热电联产 192
11.8 双汽循环 195
11.9 燃气—蒸汽联合循环系统 196
复习思考题 197
习题 197
第12章 制冷循环 200
12.1 制冷机和热泵 200
12.2 逆卡诺循环 201
12.3 理想的蒸汽压缩制冷循环 201
12.4 实际蒸汽压缩制冷循环 203
12.5 热泵系统 205
12.6 气体制冷循环 205
12.7 吸收式制冷系统 207
12.8 温差发电和热电制冷 208
复习思考题 209
习题 210
PREFACE 214
1 INTRODUCTION 218
1.1 Equipments for Thermal-Mechanical Energy Conversion 218
1.2 Equipments for Chemical-Mechanical Energy Conversion 218
1.3 Equipments for Refrigeration and Low Temperature 219
1.4 The Main Scope of Thermodynamics for Engineering 219
2 SOME BASIC CONCEPTS AND DEFINITIONS 220
2.1 The Fundamental Concepts 220
2.2 Units 221
2.3 Energy 222
2.4 Thermodynamic Properties 223
3 PROPERTIES OF PURE SUBSTANCES 225
3.1 Pure Substances 225
3.2 The Phases of Pure Substances 225
3.3 Phase-Change Processes of Pure Substances 226
3.4 Property Diagrams for Phase-Change Process 227
3.5 Property Tables 229
3.6 The Ideal-Gas Equation of State 230
3.7 Specific Heats 231
3.8 Internal Energy,Enthalpy and Specific Heat of Ideal Gases 232
3.9 Internal Entergy,Enthalpy and Specific Heats of Liquids and Solids 233
4 THE FIRST LAW OF THERMODYNAMICS 235
4.1 Heat Transfer 235
4.2 Work 236
4.3 Mechanical Forms of Work 236
4.4 The First Law of Thermodynamics 238
4.5 Control volume's thermodynamic analysis 239
4.6 The Stead-Flow Process 240
4.7 Applications of Energy Equation for Steady-Flow Systems 241
4.8 Unsteady-flow Processes 242
5 THE SECOND LAW OF THERMODYNAMICS 244
5.1 Introduction 244
5.2 Thermal energy reservoir 244
5.3 Heat Engines 244
5.4 Refrigerator and Heat Pump 246
5.5 Reversible and Irreversible Processes 248
5.6 Carnot Cycle 249
5.7 The Carnot Principle 250
5.8 Carnot Heat Engine 250
5.9 Thermodynamic Temperature Scale 250
5.10 Carnot Refrigerator and Heat Pump 251
6 ENTROPY 252
6.1 Clausius Inequality 252
6.2 Entropy 252
6.3 Calculation of Entropy 253
6.3.1 Calculation Using Graphical Entropy Data 253
6.3.2 Calculation by Using Equation of TdS 253
6.3.3 Calculation of the Entropy of A Perfect Gas 254
6.4 Entropy Change and Entropy Transfer in the Internal Reversible Processes 255
6. 5 Entropy Balance of A Closed System 255
6.5.1 Entropy Balance,Entropy Production 255
6.5.2 Entropy Balance of A Closed System 256
6.5.3 Increase of Entropy Principle 256
6.6 Entropy Balance of the Control Volume 257
6.7 The Processes of Ideal Gas 259
6.7.1 Isentropic Processes 259
6.7.2 Isobaric Process 259
6.7.3 Isothermal Process 260
6.7.4 Adiabatic Process 260
6.7.5 Isochoric Process 260
6.8 Isentropic Efficiencies of Turbine,Nozzle,Compressor and Pump 261
6.9 Heat Transfer and Work of the Internally Reversible Steady Flow 262
6.10 Minimizing Compression Work 263
6.11 Heat Availability and Energy Devaluation 264
7 THERMODYNAMIC RELATIONS 266
7.1 Using Equations of State 266
7.2 The Important Mathematical Relations 267
7.3 The Property Relations 268
7.4 Changes in Entropy,Internal Energy and Enthalpy 269
7.4.1 Clapeyron Equation 269
7.4.2 Single-Phase Regions 270
7.5 Other Thermodynamic Relations 270
7.5.1 Volume Expansivity,Isothermal Compressibility and Isentropic Compressibility 270
7.5.2 The Relationships of Specific Heats 271
7.5.3 Joule-Thomson Coefficient 272
7.6 The Mass Components and Mole Components of Gas Mixture 273
7.7 The p-v-T Characters of Ideal Gas Mixture 273
7.8 Properties of Ideal Gas Mixture 274
8 GAS-VAPOR MIXTURES AND AIR-CONDITIONING 275
8.1 Dry and Atmospheric Air 275
8.2 Specific and Relative Humidity of Air 276
8.3 Dew Point Temperature 276
8.4 Adiabatic Saturation and Wet-Bulb Temperature 277
8.5 The Psychrometric Chart 277
8.6 Air-Conditioning 278
9 HIGH-SPEED GAS FLOW 281
9.1 Stagnation Properties 281
9.2 The Velocity of Sound and Mach Number 282
9.3 One-Dimensional Isentropic Flow 282
9.4 Isentropic Flow Through Nozzles 283
9.5 Actual Flow Through the Nozzle and Dliffusers 285
9.6 Steam Nozzles 286
10 GAS POWER CYCLES 287
10.1 Basic Considerations in the Analysis of Power Cycle 287
10.2 The Carnot Cycle 288
10.3 Air-Standard Assumptions 288
10.4 The Reciprocating Engine 288
10.5 The Otto Cyele 289
10.6 Diesel Cycle 290
10.7 Stirling Cycle And Ericsson Cycles 290
10.8 The Brayton Cycle 291
10.9 The Brayton Cycle with Regeneration 292
10.10 Brayton Cycle with Reheating,Regeneration and Inter-Cooling 293
10.11 Ideal Jet-Propulsion Cycle 294
10.12 Second Law Analysis of Gas Power Cycle 294
11 VAPOR AND COMBINED POWER CYCLES 295
11.1 The Carnot Vapor Cycle 295
11.2 Rankine Cycle:The Ideal Cycles for Vapor Power Cycles 295
11.3 Deviation of Actual Vapor Power Cycles From Idealized Ones 296
11.4 Increasing Thermal Efficiency of The Rankine Cycle 296
11.5 The Ideal Reheat Rankine Cycle 297
11.6 The Ideal Regenerative Rankine Cycle 297
11.7 Cogeneration 298
11.8 Binary Vapor Cycles 299
11.9 Combined Gas-Vapor Powr Cycles 300
12 Refrigeration Cycles 301
12.1 Refrigerators and Heat Pumps 301
12.2 The Reversed Carnot Cycle 301
12.3 Ideal Vapor-Compression Refrigeration Cycle 302
12.4 Actual Vapor-Compression Refrigeration Cycle 303
12.5 Heat Pump System 303
12.6 Gas Refrigeration Cycle 303
12.7 Absorption Refrigeration Systems 304
12.8 Thermoelectric Power Generation and Refrigeration System 305
附录 306
附表1 各种单位制常用单位换算表 306
附表2 低压时一些气体的热力性质 307
附表3 空气的热力性质表 308
附表4 气体的平均比定压热容 310
附表5 气体的平均比定容热容 311
附表6 气体的平均定压容积热容 312
附表7 气体的平均定容容积热容 313
附表8 饱和水与水蒸气的热力性质表（按温度排列） 314
附表9 饱和水与水蒸气的热力性质表（按压力排列） 316
附表10 未饱和水与过热水蒸气的热力性质 318
参考文献 329