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绪论1

0.1 本课程的性质1

0.2 热能及其利用1

0.3 工程热力学的研究对象及主要内容2

0.4 热力学的研究方法3

1 基本概念4

1.1 热力系统4

1.2 热力状态7

1.3 热力过程13

小结17

思考题18

习题18

2 热力学基本定律20

2.1 热力学第一定律的实质20

2.2 能量的传递形式21

2.3 封闭系统的能量方程26

2.4 敞开系统的能量方程26

2.5 稳定流动能量方程29

2.6 热力学第二定律的实质33

2.7 卡诺循环35

2.8 多热源的可逆循环37

2.9 熵与克劳修斯不等式39

2.10 孤立系统熵增原理45

小结48

思考题49

习题50

3 气体与蒸气的热力性质52

3.1 理想气体及其状态方程52

3.2 热容、内能和焓53

3.3 理想气体内能、焓和比热容54

3.4 理想气体的熵58

3.5 理想气体的混合物60

3.6 实际气体与理想气体的偏离66

3.7 对比态定律与普遍化压缩因子67

3.8 实际气体的状态方程71

3.9 纯物质相变区的状态及参数坐标图76

3.10 湿空气82

小结87

思考题89

习题90

4 气体与蒸气的热力过程92

4.1 理想气体的热力过程92

4.2 蒸气的热力过程102

4.3 湿空气的热力过程105

4.4 气体与蒸气的绝热节流过程109

4.5 压气机中的热力过程111

4.6 往复式膨胀机中的热力过程118

小结123

思考题124

习题125

5 ?分析基础127

5.1 ?和?的基本概念127

5.2 ?值的计算128

5.3 ?损失134

5.4 ?方程136

5.5 ?效率与热效率137

5.6 热经济学思想简介143

小结144

思考题145

习题145

6 热力循环147

6.1 蒸汽卡诺循环147

6.2 朗肯(Rankine)循环148

6.3 朗肯循环的改进157

6.4 热电联供循环160

6.5 压缩空气制冷循环160

6.6 蒸气压缩制冷循环162

6.7 制冷剂167

6.8 吸收式制冷循环的工作原理169

6.9 蒸汽喷射制冷循环的工作原理170

6.10 气体液化循环171

小结174

思考题176

习题176

7 溶液热力学与相平衡基础178

7.1 自由能和自由焓178

7.2 热力学性质之间的基本关系式182

7.3 偏摩尔性质与化学位185

7.4 逸度与逸度系数187

7.5 稀溶液197

7.6 理想溶液201

7.7 非理想溶液(真实溶液)203

7.8 相平衡211

小结228

习题231

8 热化学与化学平衡234

8.1 化学反应过程的热力学第一定律235

8.2 化学反应的热效应236

8.3 燃烧热与生成热239

8.4 理论燃烧火焰温度243

8.5 化学平衡245

8.6 化学反应进行的方向和限度250

8.7 化学平衡的影响因素251

8.8 热力学第三定律256

8.9 化学反应的可逆过程257

8.10 离解与离解度260

小结261

思考题263

习题263

9 典型装备热力过程介绍266

9.1 工业锅炉简介266

9.2 工业汽轮机简介272

9.3 热管简介277

9.4 热泵技术简介284

小结291

附录294

附表1 单位换算表294

附表2 理想气体状态下的千摩尔比定压热容与温度的关系式295

附表3 常用气体的主要物理参数表296

附表4 气体的平均比定压质量热容298

附表5 气体的平均比定容质量热容299

附表6 空气的热力性质表300

附表7 氧的热力性质表303

附表8 氮的热力性质表304

附表9 氢的热力性质表306

附表10 二氧化碳的热力性质表307

附表11 一氧化碳的热力性质表308

附表12 水蒸气的热力性质表(理想气体状态)309

附表13 饱和水与饱和蒸汽表(按温度排列)310

附表14 饱和水与饱和蒸汽表(按压力排列)311

附表15 未饱和水与过热蒸汽表313

附表16 几种物质的标准生成焓、标准生成自由焓319

附表17 几种物质的燃烧焓和汽化焓(101325Pa，25℃)319

附表18 化学平衡常数的对数值 1gKp319

附表19 某些理想气体在101.325kPa 下的绝对熵320

附图1 气体压缩因子323

附图2 实际气体 Z0及 Z1图326

附图4 氨的压-焓(p-h)图327

附图5 HFCl134a 的压焓(p-h)图328

附图6 湿空气的焓(温)-湿图329

附图7 空气的温-熵(T-s)图330

参考文献331

主要符号333