1、工程熱力學課程教學大綱（裝控專業適用）（參考學時： 48 學時）一 課程地位、作用和任務 工程熱力學是一門專業技術基礎課， 其任務是培養學生運用熱力學的定律、 定理及有關的理論知識， 對熱力過程進行熱力學分析的能力；初步掌握工程設計與研究中獲取物性數據，對熱力過程進行有關計 算的方法。為學習后續課程及畢業后參加實際工作奠定基礎。本課程的重點及要求：（） 掌握工程熱力學中的基本概念及基本定律。（） 掌握過程和循環的分析研究及計算方法，特別是熱能轉化為機械能是由工質的吸熱、膨脹、排 熱等狀態變化過程實現的。（） 掌握常用工質的性質，因為工質對過程狀態變化過程有著極重要的影響。（） 了解動力循環、制

2、冷循環、熱泵循環等常見熱力循環的熱力過程。二 理論教學的基本要求緒論1.1 熱能及其利用1.2 熱力工程及熱力學發展簡史1.3 工程熱力學的研究對象及主要內容及熱力學的研究方法基本概念2.1 掌握工程熱力學中的一些基本術語和概念：熱力系、平衡態、準平衡過程、可逆過程等。2.2 掌握狀態參數的特征，基本狀態參數p、 v、T 的定義和單位等。掌握熱量和功量過程量的特征，并會用系統的狀態參數對可逆過程的熱量、功量進行計算。2.3 了解工程熱力學分析問題的特點、方法和步驟。熱力學第一定律3.1 深入理解熱力學第一定律的實質， 熟練掌握熱力學第一定律及其表達式。 能夠正確、 靈活地應 用熱力學第一定律表

3、達式來分析計算工程實際中的有關問題。3.2 掌握能量、儲存能、熱力學能、總能的概念。3.3 掌握體積變化功、推動功、軸功和技術功的要領及計算式。3.4 注意焓的引出及其定義式。4理想氣體的性質4.1 熟練掌握并正確應用理想氣體狀態方程式。4.2 正確理解理想氣體比熱容的概念； 熟練掌握和正確應用定值比熱容、 平均比熱容來計算過程熱 量，以及計算理想氣體熱力學能、焓和熵的變化。5理想氣體的熱力過程5.1 熟練掌握 5 種基本過程（定容過程、定壓過程、定溫過程、絕熱過程及多變過程）的初終態基 本狀態參數 p、 v、T 之間的關系。5.2 熟練掌握 5 種基本過程以及多變過程以及多變過程系統與外界交

4、換的熱量、功量的計算。5.3 能將各過程表示在 pv 圖和 T s圖上，并能正確地應用 pv 圖和 Ts 圖判斷過程的特點， 即 u， h，q及 w等的正負值。6熱力學第二定律6.1 在深領會熱力學第二定律實質的基礎上，認識能量不僅有“量”的多少，而且還有“質”的高 低。6.2 掌握卡諾定理。掌握熵的意義、計算和應用。6.3 掌握孤立系統和絕熱系統熵增的計算，從而明確能量損耗的計算方法。6.4 了解（可用能、有效能）的要領及其計算。6.5 學會用熵分析法對熱力過程進行熱工分析，認識提高能量利用經濟性的方向、途徑和方法。 7實際氣體的性質及熱力學一般關系7.1 了解熱力學一般關系式及如何由可測量

5、參數求不可測量參數；由易測量參數求不易測量參數。7.2 了解如何根據熱力學理論來指導實驗和整理實驗數據，以減少實驗次數，節省人力和物力。7.3 了解常用的實際氣體狀態方程，掌握范德瓦爾方程及R 方程（包括其各項的物理意義） 。7.4 掌握對比態原理，會計算對比參數并能利用通用壓縮因子圖進行實際氣體的計算。8水蒸氣8.1 應掌握有關蒸氣的各種術語及其意義。例如：汽化、凝結、飽和態、飽和蒸氣、飽和液體、飽 和溫度、飽和壓力、三相點、臨界點、汽化潛熱等。8.2 了解水蒸氣定壓發生過程及其在 pv 圖和 T s圖上的一點、二線、三區、和五態。8.3 了解水蒸氣圖表的結構，并掌握其應用。8.4 掌握蒸氣

6、熱力過程的熱量和功量的計算。9氣體與蒸氣的流動9.1 掌握液體的位能變化可略去不計、又不對機器作功的一元可逆絕熱即定熵穩定流動的基本方 程。這些基本方程是本章的研究基礎。9.2 弄清促使流速改變的力學條件和幾何條件， 以及這兩個條件對流速的影響。 理解氣流截面積變 化的原因。9.3 掌握噴管中氣體流速、 流量的計算， 會進行噴管外形的選擇和尺寸的計算， 以及有摩阻時噴管 出口參數的計算。能熟練進行噴管的設計和校核兩類計算。9.4 明確滯止焓、臨界截面、臨界參數及絕熱節流的概念。 10壓氣機的熱力過程10.1 掌握活塞式壓氣機和葉輪式壓氣機的工作原理。10.2 掌握不同壓縮過程（絕熱、定溫、多變

7、）狀態參數的變化規律、耗功的計算，以及壓氣機耗 功的計算。10.3 了解多級壓縮、級間冷卻的工作情況。了解余隙容積對活塞式壓氣機工作的影響。 11熱力裝置及其循環（氣體動力循環、蒸汽動力循環、制冷循環、熱泵循環）11.1 掌握各種裝置循環的實施設備及工作流程。11.2 掌握將實際循環抽象和簡化為理想循環的一般方法，并能分析各種循環的熱力過程組成。11.3 掌握各種循環的吸熱量、放熱量、作功量及熱效率等能量分析和計算的方法。11.4 會分析影響各種循環熱效率的因素。11.5 掌握提高各種循環能量利用經濟性的具體方法和途徑。12濕空氣12.1 理解濕空氣、未飽和空氣和飽和空氣的含義。12.2 掌握

8、濕空氣狀態參數的意義及其計算方法，并能區別哪些參數是獨立參數、哪些參數存在相 互關系。12.3 能用解析法及圖解法計算濕空氣的基本熱力過程。三 思考題與習題工程熱力學是一門技術基礎課， 要求學生能運用熱力學第一定律及第二定律熟練的判斷某一熱力過 程能否實現，及指導在工業生產中合理用能，因此在學習此門課程時要求學生完成一定量的作業。對于 思考題要求學生在課后自己完成有關概念的復習，以課堂提問的形式來檢查學生的完成情況；并要求學 生在課后完成 2 3 道習題，并且根據內容要求可適當補充本章習題，以提高學生對基本理論和概念 的理解，使學生能夠對能量的利用及轉化、合理用能及節能有定性及定量的認識。四 幾點說明1 工程熱力學是機械學科及熱能動力工程學科中的一門重要的技術基礎課程之一，是為此專業的學生 更進一步學習本專業的其它課程作準備的課程，并且為以后學生拓寬知識面打下基礎。就目前的發 展水平而言是一門發展比較完善的學科之一，重點要使學生對此學科的基本概念、定律及定理能熟 練的掌握。2 如有條件能開設兩到三個實驗內容配合教學內容更佳。五 各章節學時安排課程內容講課時數作業題數思考題1. 緒論1002. 基本概念36173. 熱力學第一定律46374. 理想氣體的性質46165. 理想氣體的熱力過程46276.