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工程热力学
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spContent=《工程热力学》是能源动力、能源工程、机械、化工、暖通等专业的基础核心课程,研究热能与机械能之间相互转换规律。本在线开放课程由河南农业大学和河南科技大学共建,为课程中重点、难点知识提供学习视频、练习题目及讨论。在线学习提交的作业、测验、试卷及讨论成绩是《工程热力学》课程的平时成绩。
—— 课程团队
课程概述

 

《工程热力学》是农业建筑环境与能源工程、能源与动力工程、新能源科学与工程专业的核心课程,是能源、动力、机械、化工等工科专业的一门专业基础课程,为后续专业课程及未来的工作和研究提供理论和工程基础。本课程研究的是热能和机械能之间相互规律,是实现能量高效率利用的理论基础。本课程为大家介绍:能量转换过程中遵循的理论基础,热力学第零定律、热力学第一、二和三定律;实现能量转换的工质的热力学特性;实现能量转换的热力循环和热力过程的分析和计算;为深入研究而拓展的热力学微分关系及实际气体的特性;化学热力学基础知识。本课程将不仅为学习专业课程,如燃烧学、热能工程、供热工程等提供基础理论知识,也为从事能源有效利用、能源工程设计的工程技术人员打下必要的专业基础。通过本课程的学习,同学们将能够理解、分析和计算生产和生活中的热力循环和热力过程,并能开发新型的高效能量利用方式,为未来能量高效利用打下坚实的理论和工程基础。

授课目标

1、理论知识方面:掌握热量转换时遵循的基本规律:热力学第零、第一定律和第二定律;掌握能量守恒方程式的含义和应用;掌握热力学第二定律的三种数学表达及其应用;掌握气体流动和压气机中热力过程和热力循环的分析和计算;掌握热力机械、动力机械、制冷机械中热力循环分析方法和能量转换过程的分析和计算;掌握不同工质的热力学特性;掌握湿空气的基本特性和湿空气的热力过程分析和计算;了解实际气体的特性、压缩因子图、热力学微分关系式的应用;了解化学热力学基础知识。

2、实验技能方面:会根据基础理论设计简单热力学实验,并能进行实验操作和数据分析。

成绩要求

本课程将进行线上和线下混合学习改革,成绩评定为线下学习和线上学习成绩加权组成:
在线学习作为平时学习成绩,占总成绩30%,所有的平时作业、讨论和测验都在线上完成、上交和批改,线下不需要交纸质作业;线下学习以期末考试成绩作为总考查,占总成绩的70%:线上学习为线下学习提供预习、复习和练习学习平台,通过学习视频中的讨论题目和课程测验及作业,帮助学生提前熟悉学习内容中的难点和重点;为学生提供重难点讲解视频和作业、测试题,帮助学生加深线下基本理论和重难点问题的理解和掌握,同时通过练习达到巩固知识、融汇贯通的功效,因此,在线学习成绩评定为:
1、观看课程视频时,完成全部的课堂提问和讨论,占在线学习总成绩的50%;
2、在线完成每章作业及测验,占在线学习成绩的30%;
3、完成在线课程试题库中的2套期末试卷,占在线学习成绩的20%。

课程大纲
预备知识

大学数学

大学物理

流体力学

参考资料

1、选用教材:

1)理论课教材:工程热力学(第五版).沈维道著.高等教育出版社.2016年3月

2)实验课教材:自编实验指导书

2、参考书:                         

1)工程热力学精要分析及典型题精解.何雅玲编.西安交通大学出版社.2008

2)工程热力学(第三版).曾丹苓等.高等教育出版社.2002

3工程热力学(第二版).朱明善等 .清华大学出版社.2011年

4)工程热力学.[]M. C. 波特尔,C. W.萨默顿著.郭航等译.科学出版社.2002

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

6)传热和传质基本原理.F.P.Incropera著.葛新石等译.化学工业出版社.2016年

7)工程热力学(6). Yunus A.CengelMichael A.Boles. 何雅玲. 电子工业出版社, 2009年

8)工程热力学.杜雅琴.中国电力出版社.2015年

9)工程热力学.傅秦生.机械工业出版社, 2012年

10)工程热力学.冯青等. 西北工业大学出版社, 2006年.

3、推荐网站:

1)西安交通大学教育资源共享网,https://ocw.xjtu.edu.cn/html/zhucaidan3.htm

2)天津大学传热学精品课程网站,https://course.tju.edu.cn/chuanre/jiaocai/index.php

常见问题

问:该课程是否与大学数学关系密切?

答:这门课 理论性较强,当进行热力学分析和计算的时候会用到大学数学中的微积分知识,尤其在热力学微分关系这部分内容会用到很多数学上的微积分知识。


问:该课程与生产和生活关系是否密切?

答:该课程与我们的日常生活和生产息息相关,大家最为熟悉的家用冰箱、空调、轿车的工作原理就是这门课程中的内容;而火力发电厂的热力循环和工作原理也是工程热力学课程中的重要内容。


问:这门课程在工程专业中的地位如何?

答:这门课程是工程专业学生的一门重要的专业基础课,在我国,机械、化工、能源动力、制药等工程专业都会开设;这门课程,而在国外,基本上所有的工程专业都会开设该门课程。作为专业基础课程,这门课程为后续的专业课程提供理论基础,也为未来的工作和研究提供理论和工程计算基础。