工程熱力學(xué)課程大綱(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上工程熱力學(xué)課程教學(xué)大綱 專心-專注-專業(yè)編 號：英文名稱：Engineering Thermodynamics適用專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程責任教學(xué)單位：建筑環(huán)境與設(shè)備工程教研室總 學(xué) 時：64學(xué) 分：4 考核形式：考試課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課 修讀方式：必修教學(xué)目的：工程熱力學(xué)是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為空調(diào)工程、通風(fēng)工程、制冷工程、熱泵技術(shù)、供熱工程等相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。其主要任務(wù)是從工程實際出發(fā)，研究物質(zhì)的熱力性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換的規(guī)律和方法以及有效合理利用熱能的途徑。包括熱力系統(tǒng)的基本概念、氣體的熱力性質(zhì)、熱力學(xué)第一定律、理性氣體的熱力過程以

2、及氣體壓縮、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)第二定律、熱力學(xué)微分關(guān)系、水蒸氣、濕空氣、氣體和蒸汽的流動、制冷循環(huán)等基本內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課和從事本專業(yè)的科研、生產(chǎn)工作奠定必備的理論基礎(chǔ)。主要教學(xué)內(nèi)容及要求： （一）緒論1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求 教學(xué)內(nèi)容：（1）能源以及熱能利用；（2）工程熱力學(xué)的研究對象及主要內(nèi)容；（3）熱力學(xué)的研究方法。教學(xué)要求：（1）了解能源以及能源的開發(fā)利用；（2）了解工程熱力學(xué)的研究對象及建筑材料的發(fā)展過程與發(fā)展趨勢；2、能力培養(yǎng)要求：學(xué)生通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能對課程涉及到的內(nèi)容有全面的了解，對后續(xù)內(nèi)容有感性的認識，對本門課程與其他專業(yè)課程的關(guān)系有所了解。（二）

3、基本概念1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求  教學(xué)內(nèi)容：（1）熱力系統(tǒng)；（2）工質(zhì)的熱力狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù)；（3）平衡狀態(tài)、狀態(tài)公理及狀態(tài)方程；（4）準靜態(tài)過程與可逆過程；（5）熱力循環(huán)。教學(xué)要求：（1）掌握系統(tǒng)、工質(zhì)、狀態(tài)、狀態(tài)參數(shù)等基本概念；（2）掌握可逆過程及熱力循環(huán)的基本概念；（3）掌握平衡狀態(tài)概念及其與穩(wěn)定狀態(tài)和均勻狀態(tài)的區(qū)別；（4）掌握功和熱量的概念及其特性。2、能力培養(yǎng)要求：學(xué)生通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)掌握熱力系統(tǒng)的幾個基本概念和理想過程的定義方法，能區(qū)分狀態(tài)量和過程量、平衡與可逆等概念，會正確選取熱力系統(tǒng)，掌握可逆過程的功量和熱量的計算。(三)氣體的熱力性質(zhì)1、教學(xué)內(nèi)容和教

4、學(xué)要求 教學(xué)內(nèi)容：（1）理想氣體與實際氣體；（2）理想氣體的比熱容；（3）混合氣體的性質(zhì)；（4）實際氣體狀態(tài)方程；（5）對比態(tài)定律與壓縮因子圖。教學(xué)要求：（1）掌握理想氣體的定義，理解理想氣體與實際氣體的區(qū)別和聯(lián)系，掌握理想氣體狀態(tài)方程和氣體常數(shù)的計算；（2）掌握比熱容的定義及定壓比熱與定容比熱的關(guān)系，掌握定值比熱、真實比熱與平均比熱的計算；                    

5、60;  （3）掌握分容積定律和分體積定律，理解混合氣體的成分表示方法以及換算；（4）掌握范德瓦爾方程的計算，了解其他實際氣體狀態(tài)方程；（5）了解對比參數(shù)與對比態(tài)定律，會使用壓縮因子圖計算。2、能力培養(yǎng)要求：學(xué)生通過本章內(nèi)容的學(xué)習(xí)，能具體掌握理想氣體的特性和應(yīng)用范圍，能利用理想氣體狀態(tài)方程進行計算和對實際問題進行分析，以便在以后的實際工作中能加以正確應(yīng)用。（四）熱力學(xué)第一定律1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）熱力學(xué)能和總能；（2）系統(tǒng)與外界傳遞的熱量；（3）閉口系統(tǒng)能量方程；（4）開口系統(tǒng)能量方程；（5）開口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程；（6）穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程的應(yīng)用。教學(xué)要求：（1）掌握

6、熱力學(xué)總能的概念和組成；（2）理解熱量和功的實質(zhì)，掌握能量的傳遞和簡化，掌握焓的物理意義；（3）熟練掌握開口、閉口系統(tǒng)能量方程的計算和簡化，掌握開口系統(tǒng)能量方程的使用；（4）掌握穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程在實際工程中的簡化條件和應(yīng)用。2、能力培養(yǎng)要求：使學(xué)生理解和掌握熱力學(xué)第一定律基本表達式基本能量方程，培養(yǎng)學(xué)生從基本能量方程出發(fā)，結(jié)合系統(tǒng)的特點推導(dǎo)出閉口系能量方程的邏輯思維能力和演繹能力。使學(xué)生理解和掌握開口系和穩(wěn)定流動能量方程及其常用的簡化形式培養(yǎng)學(xué)生從穩(wěn)定流動方程出發(fā)，結(jié)合熱動裝置的各自特點推導(dǎo)適用于具體熱動裝置能量方程的簡化方法和抓主要矛盾的思維能力。（五）理想氣體的熱力過程及氣體壓縮1、教學(xué)內(nèi)

7、容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）分析熱力過程的目的和一般方法；（2）絕熱過程；（3）多變過程的綜合分析；（4）壓氣機的理論壓縮軸功；（5）活塞式壓氣機的余隙影響；（6）多級壓縮及中間冷卻。教學(xué)要求：（1）理解熱力過程與熱力狀態(tài)的區(qū)別和聯(lián)系；（2）掌握絕熱過程的計算；             （3）掌握多變過程的計算，掌握多變過程的p-v圖和T-s圖；（4）了解單級壓縮機的工作原理，掌握壓縮機軸功的計算；（5）理解余隙容積對壓縮機排氣量和軸功的影響；（6）理解多級壓縮機的工作過程，

8、掌握級間壓力的計算。2、能力培養(yǎng)要求：能夠熟練掌握4種基本過程以及多變過程的初、終態(tài)基本狀態(tài)參數(shù)p，v，T之間的關(guān)系；熟練掌握4種基本過程以及多變過程系統(tǒng)與外界交換的熱量、功量的計算；能將過程表示在p-v圖和T-s圖上，并能正確地應(yīng)用p-v圖和T-s圖判斷過程的特點。對壓縮機的工作過程及其工作特點有較深的理解，能夠進行一定的計算，為后續(xù)的制冷空調(diào)課程打下理論基礎(chǔ)。（六）熱力學(xué)第二定律1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)與表述；（2）卡諾定理與卡諾循環(huán)；（3）狀態(tài)參數(shù)熵以及熵方程；（4）孤立系統(tǒng)熵增原理。教學(xué)要求：（1）理解熱力學(xué)第二定律的不同表述，掌握其實質(zhì)；（2）掌握卡

9、諾循環(huán)的定義和計算；             （3）理解熵的導(dǎo)出和熵方程，理解熵增定理。2、能力培養(yǎng)要求：學(xué)生深入理解和掌握卡諾循環(huán)的意義對后續(xù)制冷課程的學(xué)習(xí)很有好處，對熵增定理的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生更好的理解熱力學(xué)第二定律，學(xué)會用熵分析法或火用分析法對熱力過程進行熱工分析，認識提高能量利用經(jīng)濟性的方向、途徑和方法。（七）熱力學(xué)微分關(guān)系式1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）主要數(shù)學(xué)關(guān)系式；（2）簡單可壓縮系統(tǒng)的微分關(guān)系式；（3）熵、焓及熱力學(xué)能的微分方程式；（4）比熱容的微分方程

10、式；（5）克拉貝龍方程。教學(xué)要求：（1）掌握簡單可壓縮系統(tǒng)的基本關(guān)系式；（2）理解熵、焓及熱力學(xué)能、比熱容的微分方程式；             （3）掌握克拉貝龍方程。2、能力培養(yǎng)要求：本章內(nèi)容要求主要針對有繼續(xù)深造同學(xué)的需要，內(nèi)容較深，學(xué)生以理解為主，是學(xué)生對理論方面的學(xué)習(xí)有所提高。（八）水蒸氣1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）水的相變及相圖；（2）水蒸氣的定壓發(fā)生過程；（3）水蒸汽表和圖；（4）水蒸氣的基本熱力過程；教學(xué)要求：（1）理解水的相變過程和相關(guān)概念；（2）

11、掌握水蒸氣表和圖的用法；             （3）掌握水蒸氣發(fā)生的基本熱力過程和計算。2、能力培養(yǎng)要求：本章內(nèi)容使學(xué)生對水變?yōu)檎羝陌l(fā)生過程有較為深入的認識，為后續(xù)供熱工程、制冷工程、熱泵技術(shù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。（九）氣體和蒸汽的流動1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）絕熱流動的基本方程；（2）定熵流動的基本特性；（3）噴管計算；（4）絕熱節(jié)流。教學(xué)要求：（1）掌握絕熱流動的基本方程；（2）掌握噴管的特性和相關(guān)計算；    

12、0;        （3）掌握絕熱節(jié)流的特性。2、能力培養(yǎng)要求：學(xué)生通過本章的學(xué)習(xí)應(yīng)該掌握噴管和絕熱節(jié)流的特性，為后續(xù)供熱工程等課程的內(nèi)容打下理論基礎(chǔ)。（十）濕空氣1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）濕空氣的性質(zhì)；（2）濕空氣的焓濕圖；（3）濕空氣的基本熱力過程。教學(xué)要求：（1）理解濕空氣的相關(guān)性質(zhì)和狀態(tài)參數(shù)的表示及意義；（2）掌握濕空氣焓濕圖的使用方法；             （3）掌握濕空氣基本熱力

13、過程的特點和在焓濕圖上的表示。2、能力培養(yǎng)要求：學(xué)生通過本章的學(xué)習(xí)應(yīng)該能夠掌握濕空氣的特性和基本熱力過程的計算，為空調(diào)和通風(fēng)工程的學(xué)習(xí) 打下基礎(chǔ)。（十一）制冷循環(huán)1、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容：（1）空氣壓縮制冷循環(huán)；（2）蒸汽壓縮制冷循環(huán)；（3）蒸汽噴射制冷循環(huán)；（4）吸收式制冷循環(huán)；（5）熱泵；（6）改進的蒸汽壓縮制冷循環(huán)。教學(xué)要求：（1）掌握空氣和蒸汽壓縮制冷循環(huán)；（2）了解蒸汽噴射制冷循環(huán)（3）掌握吸收式制冷循環(huán)和熱泵。2、能力培養(yǎng)要求：通過本章的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握理想的、理論的制冷循環(huán)的區(qū)別和聯(lián)系，為以后制冷工程中的學(xué)習(xí)打下理論基礎(chǔ)。本課程與其他課程的聯(lián)系與分工：本課程的先修課程有高

14、等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理等，是建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)后續(xù)課程制冷技術(shù)、空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)工程、熱泵技術(shù)等課程的技術(shù)基礎(chǔ)課。學(xué)時分配表：序號章節(jié)及名稱學(xué)時分配學(xué)時備注講課實驗1緒論22基本概念63氣體的熱力性質(zhì)644熱力學(xué)第一定律85理想氣體的熱力過程及氣體壓縮46熱力學(xué)第二定律87熱力學(xué)微分關(guān)系式28水蒸氣69濕空氣610氣體和蒸汽的流動411制冷循環(huán)8合  計60464實驗和上機要求：實驗一實驗名稱：二氧化碳P、V、T關(guān)系的測定實驗?zāi)康模簻y定二氧化碳在準平衡狀態(tài)的參數(shù)P、V、T的數(shù)據(jù)，繪制關(guān)系曲線。實驗內(nèi)容和要求：掌握狀態(tài)參數(shù)P、V、T的測定方法，理解實際氣體工質(zhì)的狀態(tài)方程式（P、V、T關(guān)系式）與理想氣體狀態(tài)方程式的差別。明確汽、