定 價(jià):65 元
叢書(shū)名:清華大學(xué)能源動(dòng)力系列教材
當(dāng)前圖書(shū)已被 1 所學(xué)校薦購(gòu)過(guò)!
查看明細(xì)
- 作者:朱明善、劉穎、林兆莊、彭曉峰編著;史琳、吳曉敏、段遠(yuǎn)源、楊震改編
- 出版時(shí)間:2025/8/1
- ISBN:9787302700029
- 出 版 社:清華大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TK123
- 頁(yè)碼:
- 紙張:膠版紙
- 版次:
- 開(kāi)本:16開(kāi)
本書(shū)是在普通高等教育“十一五”規(guī)劃教材《工程熱力學(xué)》(第2版)的基礎(chǔ)上,參照清華大學(xué)能源與動(dòng)力工程、車輛工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、工程熱物理、工程物理等本科專業(yè),以及行健書(shū)院、未央書(shū)院、自強(qiáng)書(shū)院等的教學(xué)大綱,根據(jù)近年來(lái)的學(xué)科發(fā)展并參考國(guó)內(nèi)外同類教材的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)點(diǎn),基于近年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐修訂而成。本書(shū)充實(shí)并強(qiáng)化了基本概念與基本定律的論述,力求嚴(yán)謹(jǐn)深入、由淺入深,并突出工程觀點(diǎn),使理論密切聯(lián)系實(shí)際,注重培養(yǎng)學(xué)生靈活分析問(wèn)題的能力。在體系編排方面注意與物理、化學(xué)等課程的銜接,起點(diǎn)較高,避免不必要的重復(fù),并且將氣體動(dòng)力循環(huán)、蒸汽動(dòng)力循環(huán)、制冷循環(huán)以及濕空氣過(guò)程緊接在基本定律之后,依理想氣體、蒸汽與濕空氣三個(gè)層次循序漸進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生加深對(duì)熱力學(xué)基本規(guī)律的理解、掌握與運(yùn)用。全書(shū)取材廣泛,內(nèi)容有所拓寬,著意反映一些科技進(jìn)展,加強(qiáng)了?的概念、計(jì)算及應(yīng)用的敘述;增加了超臨界蒸汽動(dòng)力循環(huán)的介紹;針對(duì)環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn)——溫室氣體控制,著重介紹了環(huán)保方面對(duì)制冷工質(zhì)提出的新要求與挑戰(zhàn)。本書(shū)可用作高等院校能源與動(dòng)力工程、新能源工程、車輛工程、暖通空調(diào)、儲(chǔ)能工程、核能工程,以及工程熱物理等專業(yè)的教科書(shū)或參考書(shū),也可供有關(guān)科技人員參考。
概念清晰,體例新穎,注重能源領(lǐng)域?qū)嵺`能力培養(yǎng),是能源相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員的參考書(shū)。清華大學(xué)精品課配套教材,被多所高校選用,廣受好評(píng)。
本書(shū)是根據(jù)制定的“工程熱力學(xué)課程教學(xué)基本要求”并參照清華大學(xué)四年制相關(guān)學(xué)科培養(yǎng)方案,在清華大學(xué)多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,在2011年第2版教材的基礎(chǔ)上再次修訂而成的。
本書(shū)基本反映了我們?cè)谇迦A大學(xué)講授“工程熱力學(xué)”課程的教學(xué)內(nèi)容,并吸收了國(guó)內(nèi)外同類教科書(shū)的優(yōu)點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)。
在體系編排方面,本書(shū)將氣體動(dòng)力循環(huán)、水蒸氣和蒸汽動(dòng)力循環(huán)以及制冷循環(huán)等緊接在熱力學(xué)優(yōu)質(zhì)、第二定律之后,以加深學(xué)生對(duì)基本定律的理解,更好地掌握與運(yùn)用基本定律。
在內(nèi)容方面,本書(shū)力圖對(duì)基本概念和基本理論部分進(jìn)行嚴(yán)密而深入的論述,充實(shí)熱力學(xué)基本定律的本質(zhì)及其數(shù)學(xué)表達(dá)式。例如,開(kāi)口系統(tǒng)能量方程、熵的性質(zhì)及熵方程、及的計(jì)算、熱力學(xué)微分關(guān)系式及其應(yīng)用等內(nèi)容,突出工程觀點(diǎn),使理論密切聯(lián)系實(shí)際,注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用熱力學(xué)理論解決工程問(wèn)題的能力。為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的需要,本書(shū)還注意引進(jìn)國(guó)內(nèi)外科學(xué)研究的新成果與新技術(shù),更新與充實(shí)了內(nèi)容。例如,考慮到國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)基本物理量的重新定義,增加了關(guān)于溫度單位的基于玻耳茲曼常數(shù)的新定義; 考慮到能源合理利用和節(jié)能工作的需要,深化了熱力學(xué)第二定律及其分析方法的敘述,加強(qiáng)了物理與化學(xué),分析、損失等概念,以及新國(guó)標(biāo)中的新基準(zhǔn),并引入對(duì)熵的微觀意義的介紹; 又如,根據(jù)研究結(jié)果,對(duì)水及水蒸氣熱力性質(zhì)進(jìn)行了修訂,并結(jié)合蒸汽動(dòng)力循環(huán)的發(fā)展,增加了超臨界蒸汽動(dòng)力循環(huán)的介紹及其練習(xí)題; 針對(duì)環(huán)境保護(hù)的熱點(diǎn)——溫室氣體控制,著重介紹了環(huán)保方面對(duì)制冷工質(zhì)提出的新要求與挑戰(zhàn)。
在編寫安排方面,本書(shū)盡量避免與物理、化學(xué)等課程不必要的重復(fù),但又注意保持相應(yīng)的銜接。例如,對(duì)理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體基本熱力過(guò)程、理想混合氣體等部分采用總結(jié)歸納的方法加以敘述,不從頭推導(dǎo); 在化學(xué)熱力學(xué)部分中,對(duì)于化學(xué)反應(yīng)方程式等反映質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容,融合在化學(xué)熱力學(xué)的整個(gè)敘述中,而不另列一節(jié)。這樣,使本書(shū)在取材方面有一定的深度,起點(diǎn)較高。
為了幫助學(xué)生復(fù)習(xí)以及培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力,本書(shū)每章均有例題、思考題和習(xí)題,這些題的針對(duì)性、啟發(fā)性與工程性較強(qiáng),并與正文內(nèi)容密切配合。全書(shū)采用我國(guó)法定計(jì)量單位。
參加本書(shū)第1版編寫工作的有朱明善、劉穎、林兆莊和彭曉峰。緒論與第1、9、10章由朱明善編寫; 第2、3、4、6、7章由劉穎編寫; 第5、8、11章由林兆莊編寫; 第12章由彭曉峰編寫。全書(shū)由朱明善統(tǒng)稿。
在本書(shū)第2版的修訂中,史琳、吳曉敏和段遠(yuǎn)源進(jìn)行了主要改編工作,劉穎和林兆莊進(jìn)行審定。其中,第1~4章由史琳改編,第5~12章由吳曉敏改編,水蒸氣物性軟件由段遠(yuǎn)源編寫,全書(shū)由吳曉敏統(tǒng)稿。
在本書(shū)第3版的修訂中,史琳主要進(jìn)行前言、緒論、第1章、第4章、第8章和第12章的改編工作,吳曉敏主要進(jìn)行第2章、第3章、第9章、第10章的改編工作,段遠(yuǎn)源主要進(jìn)行第5章、第6章的改編工作,楊震主要進(jìn)行第7章、第11章的改編工作。全書(shū)由史琳統(tǒng)稿。
鑒于編者水平有限,書(shū)中難免有疏漏與不妥之處,請(qǐng)讀者指正。
編者
2025年春于清華園
史琳,教授,博士,長(zhǎng)期從事工程熱力學(xué)教學(xué),精品課及資源共享課負(fù)責(zé)人,北京市教學(xué)名師獎(jiǎng),清華大學(xué)標(biāo)桿課程,清華大學(xué)基礎(chǔ)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人。清華大學(xué)學(xué)位評(píng)定委員會(huì)委員,清華大學(xué)動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)位分委員會(huì)主席。
緒論
0-1熱能及其利用
0-2熱能轉(zhuǎn)換裝置的工作過(guò)程
0-2-1蒸汽動(dòng)力裝置的工作原理
0-2-2燃?xì)廨啓C(jī)裝置的工作原理
0-2-3內(nèi)燃機(jī)的工作原理
0-2-4壓縮制冷裝置的工作原理
0-3工程熱力學(xué)的研究對(duì)象及其主要內(nèi)容
0-4熱力學(xué)的研究方法
第1章基本概念
1-1熱力系統(tǒng)
1-1-1系統(tǒng)與外界
1-1-2閉口系統(tǒng)與開(kāi)口系統(tǒng)
1-1-3簡(jiǎn)單系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)與孤立系統(tǒng)
1-1-4均勻系統(tǒng)與非均勻系統(tǒng),單元系統(tǒng)與多元系統(tǒng)
1-2狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)
1-2-1熱力系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)
1-2-2狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特性
1-2-3廣延參數(shù)與強(qiáng)度參數(shù)
1-3基本狀態(tài)參數(shù)
1-3-1壓力
1-3-2比容及密度
1-3-3溫度
1-4平衡狀態(tài)
1-4-1平衡狀態(tài)的概念
1-4-2實(shí)現(xiàn)平衡的充要條件
1-5狀態(tài)方程和狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖
1-5-1狀態(tài)公理
1-5-2狀態(tài)方程
1-5-3狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖
1-6準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程與可逆過(guò)程
1-6-1準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程
1-6-2耗散效應(yīng)
1-6-3可逆過(guò)程
1-7功量
1-7-1功的定義
1-7-2準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中的容積變化功——膨脹功和壓縮功
1-7-3其他形式的準(zhǔn)靜態(tài)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(huán)
思考題
習(xí)題
第2章熱力學(xué)優(yōu)質(zhì)定律
2-1熱力學(xué)優(yōu)質(zhì)定律的實(shí)質(zhì)
2-2儲(chǔ)存能
2-2-1內(nèi)部?jī)?chǔ)存能——內(nèi)能
2-2-2外部?jī)?chǔ)存能
2-2-3系統(tǒng)的總儲(chǔ)存能
2-3閉口系統(tǒng)的能量方程
2-4開(kāi)口系統(tǒng)的能量方程
2-4-1推進(jìn)功
2-4-2開(kāi)口系統(tǒng)的能量方程
2-4-3焓
2-5穩(wěn)定流動(dòng)能量方程
2-5-1穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的引出
2-5-2穩(wěn)定流動(dòng)過(guò)程中幾種功的關(guān)系
2-5-3準(zhǔn)靜態(tài)條件下的技術(shù)功wt
2-5-4準(zhǔn)靜態(tài)條件下熱力學(xué)優(yōu)質(zhì)定律的兩個(gè)解析式
2-5-5機(jī)械能守恒關(guān)系式
2-6穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用
2-6-1熱交換器
2-6-2動(dòng)力機(jī)械
2-6-3壓縮機(jī)械
2-6-4噴管
2-6-5絕熱節(jié)流
思考題
習(xí)題
第3章理想氣體的性質(zhì)與過(guò)程
3-1理想氣體狀態(tài)方程
3-2比熱容
3-2-1比熱容的定義和單位
3-2-2定容比熱容和定壓比熱容
3-3理想氣體的內(nèi)能、焓和比熱容
3-3-1理想氣體內(nèi)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(nèi)能和焓的計(jì)算
3-4理想氣體的熵
3-5研究熱力過(guò)程的目的和方法
3-6絕熱過(guò)程
3-6-1絕熱過(guò)程的過(guò)程方程
3-6-2過(guò)程初、終態(tài)基本狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系
3-6-3過(guò)程曲線
3-6-4絕熱過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)換
3-7基本熱力過(guò)程的綜合分析
3-7-1多變過(guò)程方程
3-7-2多變過(guò)程的分析
3-7-3應(yīng)用p-v圖與T-s圖分析多變過(guò)程
3-8變比熱容的可逆絕熱過(guò)程
3-9氣體的壓縮
3-10活塞式壓氣機(jī)的過(guò)程分析
3-10-1壓氣機(jī)理論壓氣功
3-10-2分級(jí)壓縮、中間冷卻
3-10-3活塞式壓氣機(jī)的余隙影響
思考題
習(xí)題
第4章熱力學(xué)第二定律與熵
4-1自然過(guò)程的方向性
4-1-1摩擦過(guò)程
4-1-2傳熱過(guò)程
4-1-3自由膨脹過(guò)程
4-1-4混合過(guò)程
4-1-5燃燒過(guò)程
4-2熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)與表述
4-3卡諾循環(huán)與卡諾定理
4-3-1卡諾循環(huán)
4-3-2卡諾定理
4-4熱力學(xué)溫標(biāo)
4-5熵的導(dǎo)出
4-6克勞修斯不等式
4-7不可逆過(guò)程熵的變化
4-7-1不可逆過(guò)程熵變分析
4-7-2熵變的計(jì)算
4-8孤立系統(tǒng)熵增原理分析
4-8-1孤立系統(tǒng)熵增原理
4-8-2做功能力損失
4-8-3熱力學(xué)第二定律的局限性
4-9熵方程與熵的微觀意義
4-9-1閉口系統(tǒng)的熵方程
4-9-2開(kāi)口系統(tǒng)的熵方程
4-9-3熵的微觀意義
4-9-4關(guān)于熵的小結(jié)
4-10及其計(jì)算
4-10-1與能
4-10-2物理的計(jì)算
思考題
習(xí)題
第5章氣體動(dòng)力循環(huán)
5-1活塞式內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力循環(huán)
5-1-1活塞式內(nèi)燃機(jī)實(shí)際循環(huán)的抽象與概括
5-1-2活塞式內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)
5-2活塞式內(nèi)燃機(jī)各種理想循環(huán)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(fù)荷q1相同的比較
5-3斯特林循環(huán)
5-4勃雷登循環(huán)
5-4-1燃?xì)廨啓C(jī)裝置的理想循環(huán)
5-4-2燃?xì)廨啓C(jī)裝置的實(shí)際循環(huán)
5-5提高勃雷登循環(huán)熱效率的其他途徑
5-5-1采用回?zé)?br />5-5-2回?zé)峄A(chǔ)上的分級(jí)壓縮中間冷卻
5-5-3回?zé)峄A(chǔ)上的分級(jí)膨脹中間再熱
5-6噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介
思考題
習(xí)題
第6章水蒸氣的性質(zhì)與過(guò)程
6-1純物質(zhì)的熱力學(xué)面及相圖
6-2汽化與飽和
6-3水蒸氣的定壓發(fā)生過(guò)程
6-3-1水的定壓預(yù)熱過(guò)程
6-3-2飽和水定壓汽化過(guò)程
6-3-3干飽和蒸汽的定壓過(guò)熱過(guò)程
6-4水及水蒸氣狀態(tài)參數(shù)的確定及其熱力性質(zhì)圖表
6-4-1水及水蒸氣狀態(tài)參數(shù)的確定原則
6-4-2水及水蒸氣熱力性質(zhì)表
6-4-3水蒸氣焓熵圖
6-5水蒸氣的熱力過(guò)程
6-5-1定壓過(guò)程
6-5-2絕熱過(guò)程
6-5-3定溫過(guò)程
思考題
習(xí)題
第7章蒸汽動(dòng)力循環(huán)
7-1概述
7-2朗肯循環(huán)
7-2-1朗肯循環(huán)定量計(jì)算方法
7-2-2朗肯循環(huán)定性分析
7-2-3蒸汽參數(shù)對(duì)熱效率的影響
7-3實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)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(huán)
7-5回?zé)嵫h(huán)
7-5-1回?zé)嵫h(huán)概念
7-5-2回?zé)嵫h(huán)計(jì)算
7-5-3回?zé)嵫h(huán)與朗肯循環(huán)比較
7-5-4多級(jí)回?zé)嵫h(huán)
7-6熱電聯(lián)產(chǎn)循環(huán)
7-7燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)簡(jiǎn)介
7-8超臨界蒸汽動(dòng)力循環(huán)
思考題
習(xí)題
第8章制冷及熱泵循環(huán)
8-1空氣壓縮制冷循環(huán)
8-2蒸氣壓縮制冷循環(huán)
8-3制冷劑
8-3-1對(duì)制冷劑的一般熱力學(xué)要求
8-3-2環(huán)境保護(hù)對(duì)制冷劑提出的新要求
8-3-3制冷劑命名規(guī)則
8-4吸收式制冷循環(huán)
8-5吸附式制冷循環(huán)
8-6熱泵循環(huán)
思考題
習(xí)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(zhì)量和折合氣體常數(shù)
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(shù)計(jì)算
9-3-1總參數(shù)的加和性
9-3-2比參數(shù)的加權(quán)性
9-3-3理想混合氣體的焓
9-4理想氣體絕熱混合過(guò)程的熵增
9-5濕空氣的性質(zhì)
9-5-1飽和與未飽和
9-5-2結(jié)露和露點(diǎn)
9-5-3相對(duì)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(guò)程
9-9-1加熱或冷卻過(guò)程
9-9-2冷卻去濕過(guò)程
9-9-3絕熱加濕過(guò)程
9-9-4加熱加濕過(guò)程
9-9-5絕熱混合過(guò)程
思考題
習(xí)題
第10章熱力學(xué)微分關(guān)系式及實(shí)際氣體的性質(zhì)
10-1研究熱力學(xué)微分關(guān)系式的目的
10-2特征函數(shù)
10-2-1亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)
10-2-2特征函數(shù)
10-3數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
10-3-1全微分的條件
10-3-2循環(huán)關(guān)系式與倒數(shù)式
10-3-3鏈?zhǔn)脚c不同下標(biāo)式
10-3-4麥克斯韋關(guān)系
10-4熱系數(shù)
10-5熵、內(nèi)能和焓的微分關(guān)系式
10-5-1熵的微分關(guān)系式
10-5-2內(nèi)能的微分關(guān)系式
10-5-3焓的微分關(guān)系式
10-6比熱容的微分方程
10-6-1比熱容與壓力及比容的關(guān)系
10-6-2定壓比熱容與定容比熱容的關(guān)系
10-7克拉珀龍方程和焦-湯系數(shù)
10-7-1克拉珀龍方程
10-7-2焦-湯系數(shù)
10-8實(shí)際氣體對(duì)理想氣體性質(zhì)的偏離
10-9維里方程
10-9-1維里方程概念
10-9-2截?cái)嘈途S里方程
10-10經(jīng)驗(yàn)性狀態(tài)方程
10-10-1范德瓦耳斯?fàn)顟B(tài)方程
10-10-2R-K狀態(tài)方程
10-11普遍化狀態(tài)方程與對(duì)比態(tài)原理
10-11-1普遍化狀態(tài)方程
10-11-2對(duì)比態(tài)原理
10-11-3通用壓縮因子圖
思考題
習(xí)題
第11章氣體在噴管中的流動(dòng)
11-1穩(wěn)定流動(dòng)基本方程式
11-1-1連續(xù)性方程
11-1-2能量方程式
11-1-3可逆絕熱過(guò)程的過(guò)程方程
11-2聲速
11-3促進(jìn)速度變化的條件
11-3-1力學(xué)條件
11-3-2幾何條件
11-4噴管的計(jì)算
11-4-1設(shè)計(jì)計(jì)算
11-4-2噴管的校核計(jì)算
11-5有摩擦阻力的絕熱流動(dòng)
11-6定熵滯止參數(shù)
思考題
習(xí)題
第12章化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)
12-1概述
12-1-1有化學(xué)反應(yīng)的熱力系統(tǒng)與平衡
12-1-2化學(xué)反應(yīng)的基本過(guò)程
12-2熱力學(xué)優(yōu)質(zhì)定律在反應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用
12-2-1化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)定律表達(dá)式
12-2-2化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)與燃料熱值
12-2-3標(biāo)準(zhǔn)生成焓
12-2-4理想氣體反應(yīng)熱效應(yīng)Qp與QV的關(guān)系
12-3化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的熱力學(xué)優(yōu)質(zhì)定律分析
12-3-1燃料熱值計(jì)算
12-3-2燃燒過(guò)程放熱量計(jì)算
12-3-3理論燃燒溫度
12-4化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的熱力學(xué)第二定律分析
12-4-1化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的最大有用功
12-4-2標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)
12-4-3化學(xué)
12-4-4燃料的化學(xué)
12-4-5損失(做功能力損失)
12-5化學(xué)平衡
12-5-1化學(xué)反應(yīng)方向和限度的判據(jù)
12-5-2反應(yīng)度
12-5-3化學(xué)反應(yīng)等溫方程式
12-5-4化學(xué)平衡常數(shù)
12-5-5溫度、壓力對(duì)平衡常數(shù)的影響
12-6熱力學(xué)第三定律
12-7非常熵及其應(yīng)用
思考題
習(xí)題
習(xí)題答案
附錄
參考文獻(xiàn)