圖書簡介
本書是根據我國高等工業學校“工程熱力學課程教學基本要求”並參照清華大學熱能工程、動力工程、空調、內燃機及反應堆熱工等專業的教學大綱,在清華大學試用教材及多年教學實踐的基礎上修訂而成的,並注意吸收了國內外同類教科書的經驗與優點。
本書充實並強化了基本概念與基本定律的論述,力求嚴謹深入、由淺及深,並且還突出工程觀點,使理論密切聯繫實際,注重培養學生靈活分析問題的能力。在編排方面注意與“物理”、“化學”等課程的銜接,起點較高,避免不必要的重複,並且將氣體動力循環、蒸氣動力循環、製冷循環以及濕空氣過程緊接在基本定律之後,依理想氣體、蒸汽與濕空氣三個層次循序漸進,引導學生加深對熱力學基本規律的理解、掌握與運用。全書取材廣泛,內容有所拓寬,著意反映一些最新科技進展,加強了的概念、計算及套用的敘述; 介紹了保護臭氧層對製冷劑提出的新要求,首次引入了作為CFC12最有希望的替代物HFC134a的lnp-h圖等。
本書可用作高等工業學校熱能工程、動力工程、空調製冷、供暖通風、內燃機、反應堆熱工以及工程熱物理等專業的教科書或參考書,也可供有關科技人員參考。
圖書信息
作者:朱明善、劉穎、林兆莊等
ISBN:9787302257387
定價:35元
印次:2-1
裝幀:平裝
印刷日期:2011-7-1
目錄
緒論
0-1熱能及其利用
0-2熱能轉換裝置的工作過程
0-2-1蒸汽動力裝置的工作原理
0-2-2燃氣輪機裝置的工作原理
0-2-3內燃機的工作原理
0-2-4壓縮製冷裝置的工作原理
0-3工程熱力學的研究對象及其主要內容
0-4熱力學的研究方法
第1章基本概念
1-1熱力系統
1-1-1系統與外界
1-1-2閉口系統與開口系統
1-1-3簡單系統、絕熱系統與孤立系統
1-1-4均勻系統與非均勻系統,單元系統與多元系統
1-2狀態和狀態參數
1-2-1熱力系統的狀態和狀態參數
1-2-2狀態參數的數學特性
1-2-3廣延參數與強度參數
1-3基本狀態參數
1-3-1壓力
1-3-2比容及密度
1-3-3溫度
1-4平衡狀態
1-4-1平衡狀態的概念
1-4-2實現平衡的充要條件
1-5狀態方程和狀態參數坐標圖
1-5-1狀態公理
1-5-2狀態方程
1-5-3狀態參數坐標圖
1-6準靜態過程與可逆過程
1-6-1準靜態過程
1-6-2耗散效應
1-6-3可逆過程
1-7功量
1-7-1功的定義
1-7-2準靜態過程中的容積變化功——膨脹功和壓縮功
1-7-3其他形式的準靜態功
1-8熱量與熵
1-8-1熱量
1-8-2熵
1-8-3T-S圖
1-9熱力循環
思考題
習題
第2章熱力學第一定律
2-1熱力學第一定律的實質
2-2儲存能
2-2-1內部儲存能——內能
2-2-2外部儲存能
2-2-3系統的總儲存能
2-3閉口系統的能量方程
2-4開口系統的能量方程
2-4-1推進功
2-4-2開口系統的能量方程
2-4-3焓
2-5穩定流動能量方程
2-5-1穩定流動能量方程
2-5-2穩定流動過程中幾種功的關係
2-5-3準靜態條件下的技術功wt
2-5-4準靜態條件下熱力學第一定律的兩個解析式
2-5-5機械能守恆關係式
2-6穩定流動能量方程的套用
2-6-1熱交換器
2-6-2動力機械
2-6-3壓縮機械
2-6-4噴管
2-6-5絕熱節流
思考題
習題
第3章理想氣體的性質與過程
3-1理想氣體狀態方程
3-2熱容
3-2-1熱容的定義和單位
3-2-2比定容熱容和比定壓熱容
3-3理想氣體的內能、焓和比熱容
3-3-1理想氣體內能和焓的特性
3-3-2理想氣體的比熱容
3-3-3理想氣體內能和焓的計算
3-4理想氣體的熵
3-5研究熱力過程的目的和方法
3-6絕熱過程
3-6-1絕熱過程的過程方程
3-6-2過程初、終態基本狀態參數間的關係
3-6-3過程曲線
3-6-4絕熱過程中的能量轉換
3-7基本熱力過程的綜合分析
3-7-1多變過程方程
3-7-2多變過程的分析
3-7-3套用p-v圖與T-s圖分析多變過程
3-8變比熱容的可逆絕熱過程
3-9氣體的壓縮
3-10活塞式壓氣機的過程分析
3-10-1壓氣機理論壓氣功
3-10-2分級壓縮、中間冷卻
3-10-3活塞式壓氣機的余隙影響
思考題
習題
第4章熱力學第二定律與熵
4-1自然過程的方向性
4-1-1摩擦過程
4-1-2傳熱過程
4-1-3自由膨脹過程
4-1-4混合過程
4-1-5燃燒過程
4-2熱力學第二定律的實質與表述
4-3卡諾循環與卡諾定理
4-3-1卡諾循環
4-3-2卡諾定理
4-4熱力學溫標
4-5熵的導出
4-6克勞修斯不等式
4-7不可逆過程熵的變化
4-7-1不可逆過程熵變分析
4-7-2熵變的計算
4-8孤立系統熵增原理
4-8-1孤立系統熵增原理
4-8-2做功能力損失
4-8-3熱力學第二定律的局限性
4-9熵方程
4-9-1封閉系統的熵方程
4-9-2開口系統的熵方程
4-9-3關於熵的小結
4-10及其計算
4-10-1與能
4-10-2物理的計算
思考題
習題
第5章氣體動力循環
5-1活塞式內燃機動力循環
5-1-1活塞式內燃機實際循環的抽象與概括
5-1-2活塞式內燃機的理想循環
5-2活塞式內燃機各種理想循環的比較
5-2-1具有相同的壓縮比和吸熱量的比較
5-2-2具有相同的最高壓力和最高溫度的比較
5-2-3最高壓力和熱負荷q1相同的比較
5-3斯特林循環
5-4勃雷登循環
5-4-1燃氣輪機裝置的理想循環
5-4-2燃氣輪機裝置的實際循環
5-5提高勃雷登循環熱效率的其他途徑
5-5-1採用回熱
5-5-2回熱基礎上的分級壓縮中間冷卻
5-5-3回熱基礎上的分級膨脹中間再熱
5-6噴氣式發動機簡介
思考題
習題
第6章水蒸氣
6-1純物質的熱力學面及相圖
6-2汽化與飽和
6-3水蒸氣的定壓發生過程
6-3-1水的定壓預熱過程
6-3-2飽和水定壓汽化過程
6-3-3乾飽和蒸氣的定壓過熱過程
6-4水及水蒸氣狀態參數的確定及其熱力性質圖表
6-4-1水及水蒸氣狀態參數的確定原則
6-4-2水及水蒸氣熱力性質表
6-4-3水蒸氣焓熵圖
6-5水蒸氣的熱力過程
6-5-1定壓過程
6-5-2絕熱過程
6-5-3定溫過程
思考題
習題
第7章蒸汽動力循環
7-1概述
7-2朗肯循環
7-2-1朗肯循環定量計算方法
7-2-2朗肯循環定性分析
7-2-3蒸汽參數對熱效率的影響
7-3實際蒸汽動力循環分析
7-3-1熱效率法
7-3-2分析法
7-3-3兩種方法比較
7-4蒸汽再熱循環
7-5回熱循環
7-5-1回熱循環概念
7-5-2回熱循環計算
7-5-3回熱循環與朗肯循環比較
7-5-4多級回熱循環
7-6熱電聯產循環
7-7燃氣-蒸汽聯合循環簡介
思考題
習題
第8章製冷及熱泵循環
8-1空氣壓縮製冷循環
8-2蒸氣壓縮製冷循環
8-3製冷劑
8-3-1對製冷劑的熱力學要求
8-3-2環境保護對製冷劑提出的新要求
8-3-3製冷劑HFC134a
8-3-4製冷劑命名規則
8-4吸收式製冷循環
8-5吸附式製冷循環
8-6熱泵循環
思考題
習題
第9章理想混合氣體和濕空氣
9-1混合氣體的成分
9-1-1成分
9-1-2成分表示方法的換算
9-1-3混合氣體的平均摩爾質量和折合氣體常數
9-2分壓定律與分容積定律
9-2-1分壓力與分壓定律
9-2-2分容積與分容積定律
9-3混合氣體的參數計算
9-3-1總參數的加和性
9-3-2比參數的加權性
9-3-3理想混合氣體的焓
9-4理想氣體絕熱混合過程的熵增
9-5濕空氣的性質
9-5-1飽和與未飽和
9-5-2結露和露點
9-5-3相對濕度及含濕量
9-6濕空氣的焓、熵與容積
9-6-1濕空氣的焓值
9-6-2濕空氣的熵值
9-6-3濕空氣的容積
9-7比濕度的確定和濕球溫度
9-7-1絕熱飽和溫度
9-7-2濕球溫度
9-8濕空氣的焓濕圖與熱濕比
9-9濕空氣的基本熱力過程
9-9-1加熱或冷卻過程
9-9-2冷卻去濕過程
9-9-3絕熱加濕過程
9-9-4加熱加濕過程
9-9-5絕熱混合過程
思考題
習題
第10章熱力學微分關係式及實際氣體的性質
10-1研究熱力學微分關係式的目的
10-2特徵函式
10-2-1亥姆霍茲函式和吉布斯函式
10-2-2特徵函式
10-3數學基礎
10-3-1全微分的條件
10-3-2循環關係式與倒數式
10-3-3鏈式與不同下標式
10-3-4麥克斯韋關係
10-4熱係數
10-5熵、內能和焓的微分關係式
10-5-1熵的微分關係式
10-5-2內能的微分關係式
10-5-3焓的微分關係式
10-6比熱容的微分方程
10-6-1比熱容與壓力及比容的關係
10-6-2定壓比熱容與定容比熱容的關係
10-7克拉貝龍方程和焦-湯係數
10-7-1克拉貝龍方程
10-7-2焦-湯係數
10-8實際氣體對理想氣體性質的偏離
10-9維里方程概念
10-9-1維里方程
10-9-2截斷形維里方程
10-10經驗性狀態方程
10-10-1范德瓦爾狀態方程
10-10-2R-K狀態方程
10-11普遍化狀態方程與對比態原理
10-11-1普遍化狀態方程
10-11-2對比態原理
10-11-3通用壓縮因子圖
思考題
習題
第11章氣體在噴管中的流動
11-1穩定流動基本方程式
11-1-1連續性方程
11-1-2能量方程式
11-1-3可逆絕熱過程的過程方程
11-2聲速
11-3促進速度變化的條件
11-3-1力學條件
11-3-2幾何條件
11-4噴管的計算
11-4-1設計計算
11-4-2噴管的校核計算
11-5有摩擦阻力的絕熱流動
11-6定熵滯止參數
思考題
習題
第12章化學熱力學基礎
12-1概述
12-1-1有化學反應的熱力系統與平衡
12-1-2化學反應的基本過程
12-2熱力學第一定律在反應系統中的套用
12-2-1化學反應系統的第一定律表達式
12-2-2化學反應熱效應與燃料熱值
12-2-3標準生成焓
12-2-4理想氣體反應熱效應Qp與QV的關係
12-3化學反應過程的熱力學第一定律分析
12-3-1燃料熱值計算
12-3-2燃燒過程放熱量計算
12-3-3理論燃燒溫度
12-4化學反應過程的熱力學第二定律分析
12-4-1化學反應過程的最大有用功
12-4-2標準生成吉布斯函式
12-4-3化學
12-4-4燃料的化學
12-4-5損失(做功能力損失)
12-5化學平衡
12-5-1化學反應方向和限度的判據
12-5-2反應度
12-5-3化學反應等溫方程式
12-5-4化學平衡常數
12-5-5溫度、壓力對平衡常數的影響
12-6熱力學第三定律
12-7絕對熵及其套用
思考題
習題
習題答案
附錄
參考文獻
主要符號表
拉 丁 字 母
A截面積
a聲速
An,an總; 比
C,c熱容,臨界點; 比熱容,速度
cp,cV比定壓熱容; 比定容熱容
C′容積熱容
Cm摩爾熱容
d比濕度,汽耗率
E,e總能; 比能
Ek,Ep動能; 位能
Ex,Exm,ex總; 摩爾; 比
F,f亥姆霍茲函式; 比亥姆霍茲函式
G,Gm,g吉布斯函式; 摩爾吉布斯函式,比吉布斯函式
°f標準生成吉布斯函式
H,Hm,h總焓; 摩爾焓; 比焓
°f標準生成焓
[-ΔHlf],[-ΔHhf]低發熱量; 高發熱量
i分子運動自由度
Kp,Kx平衡常數
k比熱比
M摩爾質量
Ma馬赫數
m,質量; 質量流率
n摩爾數,準靜態功的數目,多變指數
P功率
p壓力
pb,pg,pv大氣壓力; 表壓力; 真空度
Q,q傳熱量,反應熱; 單位質量的傳熱量
Qp定壓過程傳熱量,定壓熱效應
Qv定容過程傳熱量,定容熱效應
r汽化潛熱
R,Rm氣體常數; 摩爾氣體常數
S,Sm,s總熵; 摩爾熵; 比熵
S°m,S°m(T)標準狀態的絕對熵; TK,101.325 kPa下的絕對熵
T,t熱力學溫度; 攝氏溫度
U,Um,u總熱力學能(亦稱總內能); 摩爾熱力學能(亦稱摩爾內能); 比熱力學能(亦稱比內能)
V,Vm,v容積; 摩爾容積; 比容
W,w容積變化功,閉口系統淨功; 比容積變化功,閉口系統比淨功
Wnet,wnet開口系統淨功; 開口系統比淨功
Ws,ws軸功; 比軸功
Wt,wt技術功; 比技術功
x乾度
xi摩爾成分
Z壓縮因子
z高度
希 臘 字 母
α抽汽量,離解度
αv,αp彈性係數; 定壓熱膨脹係數
βT,βs定溫壓縮係數; 絕熱壓縮係數
γi容積成分
ε製冷係數,內燃機壓縮比,反應度
ε′供熱係數
η,ηt效率,熱效率
ηoi相對內效率
ηV壓氣機容積效率
λ內燃機定容增壓比
μ化學勢
μJ焦-湯係數
νcr臨界壓力比
π單位質量工質做功能力損失或損失,燃氣輪機循環增壓比
ρ密度,內燃機定壓預脹比
σ回熱度,表面張力
τ時間,燃氣輪機循環增溫比
φ相對濕度,速度係數
ωi質量成分
ζ能量損失係數
下標
a乾空氣
c卡諾循環,臨界狀態,冷凝器; 壓氣機
c.v開口系統或控制容積
d露點
ex(亦稱有效能)
f燃料,(熵)流
g(熵)產,氣體
i第i種組元
in進口條件
iso孤立系統
IR不可逆機
l液體
m混合加熱內燃機循環
max最大
min最小
mix混合
n多變過程
opt最佳
out出口條件
p定壓,定壓加熱內燃機循環
P生成物,水泵
Q,q熱量
Qo冷量
R可逆循環,朗肯循環,反應物
RG,RH回熱循環; 再熱循環
r熱源,對比狀態
rev可逆
s飽和狀態,定熵
T定溫
tu管道
U,u內能
V,v定容; 水蒸氣,定容加熱內燃機循環
w濕球
0死態,環境
1,2狀態1與2,瞬時1與2
上標
′,″飽和液; 飽和氣
﹡滯止狀態
—平均
?單位時間的物理量
°環境參數,標準態