课程概述

工程热力学是能源与动力工程、机械工程、新能源科学与工程、工业工程、核科学与工程、航空航天工程等专业的一门重要技术基础课，是机械、能源动力类专业必修主干课。工程热力学是研究热能有效利用以及热能与其它能量转换规律的科学。本课程不仅为学生学习有关专业课程提供必要的基础理论知识，也为从事相关专业技术工作、科学研究工作及管理工作提供重要的理论基础。通过本课程教学，引导学生在能量转换和利用特别是热能与机械能的转换和合理利用方面树立正确的概念，着力培养学生的抽象与逻辑思维能力和解决工程实际问题的素养。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策， 2021年秋季学期开始，中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书，仅提供电子版的认证证书服务，证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证，可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询，或者访问 https://www.icourse163.org/verify，通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核，成绩达到课程考核标准的学生（每门课程的考核标准不同，详见课程内的评分标准），具备申请认证证书资格，可在证书申请开放期间（以申请页面显示的时间为准），完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项：

1. 根据国家相关法律法规要求，认证证书申请时要求进行实名认证，请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后，系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


预备知识

高等数学，大学物理

授课大纲

第一章 基本概念与定义

1.1 热力系统基本概念

1.2 热力系统划分

1.3 工质的基本状态参数

1.4 热力学能、焓和熵

1.5 平衡 准平衡和可逆

1.6 热力循环和循环经济性指标

【工程热力学】第一章 知识点1.4-1.6

【工程热力学】第一章 知识点1.1-1.3

第二章 热力学第一定律

2.1 热力学第一定律的发展、解析式及闭口系能量方程

2.2 稳定流动能量方程

【工程热力学】第二章 知识点2.1-2.2

第三章 气体和蒸汽的性质

3.1 理想气体假设、状态方程及比热容

3.2 理想气体的热力学能、焓和熵

3.3 水蒸气的饱和状态和相图

3.4 水和水蒸气状态参数及汽化潜热

【工程热力学】第三章 知识点3.1-3.4

第四章 理想气体混合物及湿空气*

4.1 理想气体混合物及其成分*

4.2 理想气体混合物的热容、热力学能、焓和熵*

4.3 湿空气、饱和湿空气和露点*

4.4 绝对湿度、相对湿度和含湿量*

4.5 湿空气的焓和焓-湿图*

4.6 湿空气过程及应用*

第五章 气体和蒸汽的基本热力过程

5.1 气体的基本热力过程

5.2 理想气体的基本热力过程

5.3 理想气体热力过程综合分析

5.4 水蒸气的基本过程

【工程热力学】第五章 知识点5.1-5.4

第六章 热力学第二定律

6.1 热力学第二定律表述

6.2 卡诺循环与卡诺定理

6.3 多热源可逆循环及其热效率

6.4 克劳修斯积分不等式和热力学第二定律表达式

6.5 熵流和熵产

6.6 熵方程

6.7 孤立系统熵增原理

6.8 热量㶲与冷量㶲

6.9 开口系与闭口系的㶲

6.10 㶲损和㶲效率

【工程热力学】第六章 知识点6.1-6.5

【工程热力学】第六章 知识点6.6-6.10

第七章 气体与蒸汽的流动

7.1 喷管内流动简化模型

7.2 促使流速改变的条件

7.3 喷管设计计算

7.4 摩擦和背压改变时流动简析

7.5 绝热节流*

【工程热力学】第七章 知识点7.1-7.4

第八章 压气机的热力过程

8.2 压气机的余隙容积，分级压缩和级间冷却

【工程热力学】第八章 知识点8.1-8.2

8.1 活塞式与叶轮式压气机的工作原理和理论耗功量

第九章 气体动力循环

9.1 气体循环的空气标准假设

9.2 活塞式内燃机的理想循环

9.3 燃气轮机装置理想循环*

9.4 燃气轮机装置内部热效率及其提高措施*

【工程热力学】第九章 知识点9.1-9.2

第十章 蒸汽动力装置循环

10.1 朗肯循环

10.2 再热循环与抽汽回热循环*

【工程热力学】第十章 知识点10.1

第十一章 制冷循环

11.1 压缩气体制冷循环*

11.2 压缩蒸气制冷循环

【工程热力学】第十一章 知识点11.2

第十二章 实际气体的性质及热力学一般关系式*

12.1 范德瓦尔方程*

12.2 维里方程和多常数方程*

12.3 压缩因子和通用压缩因子图*

12.4 自由能、自由焓和特性函数*

12.5 麦克斯韦关系和热系数*

12.6 热力学能、焓和熵的一般关系式*

12.7 比热容的一般关系式*

12.8 克劳修斯-克拉贝隆方程*

12.9 单元系相平衡*

第十三章 化学热力学基础*

13.1 化学反应系统*

13.2 热效应*

13.3 赫斯定律和基尔霍夫定律*

13.4 绝热理论燃烧温度*

13.5 化学平衡与平衡常数*

13.6 平衡移动原理*

13.7 化学平衡判据和平衡条件*

参考资料

推荐教材：

童钧耕, 王丽伟, 叶强. 工程热力学（第六版）. 北京: 高等教育出版社, 2022. ISBN 9787040572438.

沈维道, 童钧耕. 工程热力学（第五版）. 北京: 高等教育出版社, 2016. ISBN 9787040446326.


参考书目：

（1） M. J. Moran, H. N. Shapiro. Fundamentals of Engineering Thermodynamics 6th Edition, New York JOHN WILEY & SONS, INC. 或更新版本

（2） YUNUS A. CENGEL MICHAEL A. BOLES Thermodynamics—An Engineering Approach, 5th edition. McGraw-Hill Publishing Company. 或更新版本

（3） 曾丹苓等．工程热力学（第三版）. 北京: 高等教育出版社, 2002.

（4） 严家騄 编著．王永青 参编．工程热力学（第五版）. 北京: 高等教育出版社, 2015.

（5） 童钧耕等．工程热力学学习辅导与习题解答（第三版）. 北京: 高等教育出版社, 2017.

（6） KENNETH WARK, DONALD E. RICHARDS Thermodynamics, 6th Edition McGraw-Hill Publishing Company, 1999.