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绪论1

一、能源及热能利用1

二、工程热力学的研究对象及主要内容2

三、工程热力学的研究方法3

第一章 基本概念4

第一节 热力系4

第二节 热力系的状态及基本状态参数6

一、状态与状态参数6

二、基本状态参数6

第三节 平衡状态、状态方程式、状态参数坐标图9

一、平衡状态9

二、状态方程式与状态参数坐标图10

第四节 准平衡过程与可逆过程11

一、准平衡过程11

二、可逆过程12

第五节 过程功和热量14

一、功的热力学定义14

二、热量16

第六节 热力循环17

一、正循环17

二、逆循环17

思考题18

习题18

第二章 热力学第一定律20

第一节 热力学第一定律的实质20

第二节 系统储存能21

一、内部储存能——热力学能21

二、外部储存能22

三、系统总储存能22

第三节 闭口系统能量方程22

第四节 开口系统稳定流动能量方程24

一、稳定流动与推动功24

二、稳定流动系统能量方程25

三、技术功26

四、焓及其物理意义27

第五节 稳定流动系统能量方程的应用28

一、动力机械28

二、压缩机械28

三、热交换器28

四、喷管与扩压管29

思考题31

习题32

第三章 理想气体的热力性质和热力过程34

第一节 理想气体及其状态方程34

一、理想气体34

二、理想气体状态方程35

第二节 理想气体的比热容36

一、比热容的定义36

二、比定容热容和比定压热容37

三、应用比热容计算热量38

第三节 理想气体的热力学能、焓、熵40

一、理想气体的热力学能和焓40

二、理想气体的熵41

第四节 理想气体的热力过程45

一、研究热力过程的目的与一般方法45

二、定容过程45

三、定压过程47

四、定温过程48

五、绝热过程50

六、多变过程54

思考题59

习题60

第四章 热力学第二定律63

第一节 热力学第二定律的实质与表述63

一、热过程的方向性与不可逆性63

二、热力学第二定律的表述64

第二节 卡诺循环与卡诺定理65

一、卡诺循环65

二、概括性卡诺循环66

三、逆卡诺循环66

四、卡诺定理67

五、多热源的可逆循环67

第三节 状态参数熵69

一、熵的导出69

二、克劳修斯积分不等式70

三、不可逆过程中熵的变化71

四、系统熵变化计算小结72

第四节 孤立系熵增原理与做功能力损失73

一、孤立系熵增原理73

二、孤立系做功能力的损失75

第五节 熵方程79

一、闭口系熵方程79

二、开口系熵方程79

第六节 ？的基本概念80

一、？的提出80

二、热量？81

思考题81

习题82

第五章 水蒸气84

第一节 基本知识84

一、水的汽化84

二、饱和状态85

第二节 水蒸气的定压发生过程85

一、水的定压预热阶段86

二、饱和水的定压汽化阶段86

三、干饱和蒸汽的定压加热阶段87

第三节 水蒸气的表和图88

一、水及水蒸气状态参数的确定原则88

二、水及水蒸气的热力学性质表89

三、水蒸气的焓熵图91

第四节 水蒸气的基本热力过程93

一、定容过程93

二、定压过程93

三、定温过程94

四、绝热过程94

思考题96

习题96

第六章 理想气体混合物与湿空气97

第一节 理想气体混合物97

一、分压力定律和分体积定律97

二、混合气体的成分、摩尔质量及气体常数98

三、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵的计算100

第二节 湿空气的性质103

一、湿空气的组成及压力103

二、未饱和空气和饱和空气103

三、结露和露点104

四、绝对湿度、相对湿度和含湿量104

五、焓105

六、湿空气的比体积106

第三节 干湿球温度计107

第四节 湿空气的焓湿图109

一、h—d图的构成及绘制原理109

二、h—d图的应用111

第五节 湿空气的基本热力过程113

一、加热过程113

二、冷却过程113

三、绝热加湿过程114

四、定温加湿过程114

五、湿空气的混合过程115

六、冷却塔中的热湿交换过程116

思考题119

习题120

第七章 气体（和蒸汽）的流动和压缩122

第一节 一元稳定流动的基本方程122

一、连续方程122

二、能量方程123

三、过程方程123

四、声速和马赫数123

第二节 促使流速改变的条件124

一、力学条件——压力变化与流速变化的关系124

二、几何条件——流速变化与截面面积变化的关系125

第三节 喷管的计算127

一、定熵滞止参数127

二、流速的计算128

三、临界速度和临界压力比129

四、流量的计算130

五、喷管形状的选择和尺寸计算131

六、喷管的设计计算和校核计算132

第四节 绝热节流134

第五节 压气机的压气过程135

一、单级活塞式压气机的压气过程136

二、活塞式压气机余隙容积的影响138

三、多级活塞式压气机的压气过程141

思考题144

习题144

第八章 动力循环147

第一节 蒸汽动力装置循环147

一、朗肯循环147

二、提高朗肯循环热效率的基本途径和方法150

第二节 内燃机循环154

一、定容加热理想循环155

二、定压加热理想循环157

三、混合加热理想循环158

第三节 燃气轮机循环161

思考题163

习题163

第九章 制冷装置循环165

第一节 空气压缩制冷循环165

第二节 蒸气压缩式制冷循环167

一、蒸气压缩式理想制冷循环——逆卡诺循环168

二、蒸气压缩式理论制冷循环168

三、蒸气压缩式理论制冷循环的热力计算169

四、影响制冷系数的主要因素171

五、制冷剂的性质173

第三节 其他制冷循环174

一、吸收式制冷循环174

二、蒸气喷射式制冷循环176

第四节 热泵177

思考题178

习题179

第十章 化学热力学基础180

第一节 概述180

一、有化学反应的热力系统180

二、化学反应的基本热力过程180

第二节 热力学第一定律在化学反应系统中的应用181

一、热力学第一定律解析式181

二、化学反应热效应与燃料热值182

三、标准生成焓184

四、绝热理论燃烧温度187

第三节 热力学第二定律在化学反应系统中的应用187

第四节 热力学第三定律189

思考题189

习题190

附录191

附表1 各种单位的换算关系191

附表2 常用气体的摩尔质量、气体常数、低压下的比热容和摩尔热容192

附表3 常用气体的平均比定压热容cp｜t0℃[kJ/（kg·K）]192

附表4 常用气体的平均比定容热容cv｜t0℃[kJ/（kg·K）]193

附表5 0～1500℃范围内常用气体的平均比热容直线关系式c｜t2 t1=a+b/2t[kJ/（kg·K）]194

附表6 空气的热力性质194

附表7 氧的热力性质195

附表8 氮的热力性质196

附表9 氢的热力性质197

附表10 二氧化碳的热力性质198

附表11 一氧化碳的热力性质199

附表12 水蒸气的热力性质（理想气体状态）201

附表13 饱和水与饱和水蒸气热力性质（按温度排列）202

附表14 饱和水与饱和水蒸气热力性质（按压力排列）204

附表15 未饱和水与过热蒸汽热力性质206

附图1 水蒸气焓熵图215

附图2 湿空气焓湿图215

附图3 氨（NH3）压焓图216

附图4 氟利昂134a压焓图217

主要参考文献218