本书获批普通高等教育"十一五"规划教材,荣获了中国石油和化学工业出版物一等奖。主要内容有热力学基本概念、热力学基本定律、工质的热力性质、工质的热力过程、气体与蒸气的流动、节能热力学分析基础、热力循环、溶液热力学与相平衡基础、热化学与化学平衡等,书后附有必要的图表以备查用。全书以热力学基本定律为主线,以工质的热力性质和热力过程为基础,引入当今热力工程领域的科技新成果,讨论热能与其他形式能相互转换的规律及合理用能的分析方法。强化对学生分析和解决工程实际问题的能力的培养,激发学生的科技创新兴趣。全书采用我国法定计量单位。 第3版保持了原版的风格,增加了"气体与蒸气的流动"的章节,主要阐述气体与蒸气在流经一些形状特殊的管道(如喷管、节流阀)过程中热力状态参数、流动速度与管道截面变化间的关系以及能量转化关系,同时整合了原版中的相关内容。 本书配套有辅助教材《工程热力学学习指导》,辅以各章重点难点讲解与习题解答等,有利于学生提高学习效果,尤其是对参加工程热力学科目研究生入学考试的学生颇有益处。
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2 1基本概念4 1.1热力系统4 1.2热力状态5 1.3热力过程10 小结13 思考题14 习题14 2热力学基本定律15 2.1热力学及时定律的实质15 2.2能量的传递形式15 2.3封闭系统的能量方程19 2.4敞开系统的能量方程20 2.5稳定流动能量方程21 2.6热力学第二定律的实质25 2.7卡诺循环27 2.8多热源的可逆循环28 2.9熵与克劳修斯不等式30 2.10孤立系统熵增原理34 小结36 思考题38 习题38 3气体与蒸气的热力性质40 3.1理想气体及其状态方程40 3.2热容、内能和焓40 3.3理想气体内能、焓和比热容42 3.4理想气体的熵45 3.5理想气体的混合物47 3.6实际气体与理想气体的偏离51 3.7对比态定律与普遍化压缩因子52 3.8实际气体的状态方程55 3.9纯物质相变区的状态及参数坐标图59 3.10湿空气64 小结68 思考题70 习题70 4气体与蒸气的热力过程72 4.1理想气体的热力过程72 4.2蒸气的热力过程80 4.3湿空气的热力过程83 4.4压气机中的热力过程85 4.5往复式膨胀机中的热力过程94 4.6锅炉生产蒸汽热力过程98 4.7蒸汽轮机中工质膨胀热力过程103 小结108 思考题109 习题110 5气体与蒸气的流动112 5.1稳定流动的基本方程112 5.2管内流动的基本特征114 5.3喷管的计算117 5.4摩阻对绝热流动的影响125 5.5绝热节流126 小结130 思考题132 习题133 6分析基础135 6.1和的基本概念135 6.2值的计算136 6.3损失141 6.4方程144 6.5效率与热效率144 6.6热经济学思想简介149 小结150 思考题151 习题151 7热力循环152 7.1蒸汽动力循环152 7.2制冷循环165 7.3热泵供热循环175 7.4气体液化循环181 小结184 思考题185 习题185 8溶液热力学与相平衡基础187 8.1自由能和自由焓187 8.2热力学性质之间的基本关系式191 8.3偏摩尔性质与化学位193 8.4理想溶液和稀溶液196 8.5逸度与活度200 8.6相平衡201 小结214 习题216 9热化学与化学平衡218 9.1化学反应过程的热力学及时定律218 9.2化学反应的热效应219 9.3理论燃烧火焰温度224 9.4化学平衡225 9.5化学反应进行的方向和限度230 9.6化学平衡的影响因素231 9.7热力学第三定律234 9.8化学反应的可逆过程235 9.9离解与离解度237 小结238 思考题240 习题240 附录242 附表1单位换算表242 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243 附表3常用气体的主要物理参数表243 附表4气体的平均比定压质量热容244 附表5气体的平均比定容质量热容245 附表6空气的热力性质表246 附表7氧的热力性质表249 附表8氮的热力性质表250 附表9氢的热力性质表252 附表10二氧化碳的热力性质表253 附表11一氧化碳的热力性质表254 附表12水蒸气的热力性质表(理想气体状态)255 附表13饱和水与饱和蒸汽表(按温度排列)256 附表14饱和水与饱和蒸汽表(按压力排列)257 附表15未饱和水与过热蒸汽表259 附表16几种物质的标准生成焓、标准生成自由焓265 附表17几种物质的燃烧焓和汽化焓(101325Pa,25℃)265 附表18化学平衡常数的对数值lgKp265 附表19某些理想气体在101.325kPa下的熵266 参考文献278 主要符号279