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第一章 能源概述1

第一节 自然界的能源及其利用1

一、能源及其分类1

二、能源的利用与社会历史发展2

三、能源与国民经济和人民生活3

四、能源与环境5

五、能源利用与人类社会的可持续发展7

六、我国的能源与能源事业发展8

二、热能利用的形式和热科学发展简史10

一、热能的利用10

第二节 热能的合理利用10

第三节 热工基础的研究对象、内容和方法12

一、热工基础的研究对象12

二、热工基础的主要内容和研究方法12

思考题13

第二章 热能转换的基本概念和基本定律15

第一节 热能转换的基本概念15

一、热力系、状态及状态参数15

二、热力过程、功量及热量19

一、热力学第一定律及其实质23

第二节 热力学第一定律23

二、热力学能24

三、热力学第一定律的一般表达式24

四、闭口系的能量方程——热力学第一定律基本表达式25

五、稳定流动系统的能量方程27

六、能量方程的应用30

第三节 热力学第二定律34

一、热力过程的方向性34

二、热力学第二定律的表述36

三、卡诺循环和卡诺定理36

四、状态参数熵40

五、不可逆过程的熵变和熵流及熵产41

六、孤立系的熵增原理43

七、热量有效能及有效能损失48

八、能量的品质与能量贬值原理49

九、熵的物理意义49

思考题50

习题51

第三章 热能转换物质的热力性质和热力过程56

第一节 物质的三态及相变过程56

一、理想气体及其状态方程57

第二节 理想气体的热力性质和热力过程57

二、理想气体的比热容60

三、理想气体的热力学能和焓及熵64

四、理想气体的混合物68

五、理想气体的基本热力过程72

六、理想气体的多变过程78

第三节 蒸气的热力性质和热力过程83

一、定压下水蒸气的发生过程84

二、蒸气热力性质图表86

三、蒸气的热力过程89

第四节 湿空气90

一、湿空气的状态参数91

二、干湿球温度计93

三、焓湿图（h一d图）93

四、湿空气的基本热力过程94

思考题96

习题97

第四章 热量传递的基本理论102

第一节 热量传递的三种基本方式简介102

一、热传导102

二、热对流103

三、热辐射104

第二节 导热的基本定律及稳态导热105

一、导热的基本定律105

二、一维稳态导热的计算106

第三节 非稳态导热116

一、概述116

二、导热微分方程117

三、非稳态导热问题的求解及诺谟图119

四、集总参数法128

一、导热问题数值求解的基本思想131

第四节 导热问题的数值求解基础131

二、稳态导热问题的数值计算132

三、非稳态导热问题的数值计算136

第五节 对流换热140

一、对流换热概述140

二、强制对流换热及其实验关联式147

三、自然对流换热及其实验关联式155

四、凝结和沸腾时的对流换热157

一、热辐射的基本概念160

第六节 辐射换热160

二、热辐射定律161

三、黑体间的辐射换热和角系数164

四、灰体表面间的辐射换热168

思考题174

习题175

第五章 热工基础的应用181

第一节 喷管和扩压管181

一、一维稳定流动的基本方程182

三、气体在喷管和扩压管中的定熵流动183

二、声速和马赫数183

四、喷管的计算185

五、喷管内有摩阻的绝热流动189

六、扩压管的计算与滞止参数190

第二节 压气机191

一、单级活塞式压气机的工作过程及耗功计算191

二、叶轮式压气机的工作原理及耗功计算193

三、多级压缩级间冷却194

一、内燃机的基本构造197

二、汽油机的实际工作循环与理想循环197

第三节 内燃机的基本构造及循环197

三、柴油机的实际工作循环与理想循环199

第四节 燃气轮机装置及循环201

一、流程与设备201

二、定压加热理想循环202

三、有摩阻的实际循环203

第五节 蒸汽动力装置及循环205

一、蒸汽动力装置205

二、朗肯循环208

三、有摩阻的实际循环210

四、再热循环211

五、抽汽回热循环212

第六节 制冷装置及循环212

一、逆卡诺循环213

二、蒸气压缩制冷装置及循环213

三、热泵217

第七节 换热器及其热计算217

一、换热器的种类217

二、传热过程219

三、换热器的热计算226

四、传热的强化和削弱232

第八节 其他应用简介234

一、核能发电234

二、磁流体发电235

三、太阳能热利用237

四、除湿干燥装置239

五、热管239

六、燃料电池240

七、半导体制冷241

思考题242

习题244

参考文献248

附录A249

附录A-1 常用单位换算表249

附录A-2 常用气体的热力特性250

附录A-3 理想气体的摩尔定压热容公式250

附录A-4 a气体的平均比定压热容cp｜0℃t251

附录A-4 b气体的平均比定容热容cv｜0℃t252

附录A-5 气体的平均比热容（直线关系式）252

附录A-6 a饱和水与饱和水蒸气热力性质表（按温度排列）253

附录A-6 b饱和水与饱和水蒸气热力性质表（按压力排列）255

附录A-7 未饱和水和过热蒸汽热力性质表257

附录A-8 a氟里昂134a饱和性质表（按温度排列）264

附录A-8 b氟里昂134a饱和性质表（按压力排列）265

附录A-9 氟里昂134a过热蒸气热力性质表266

附录A-10 金属材料的密度和比热容及热导率269

附录A-11 保温和建筑及其他材料的密度和热导率271

附录A-12 几种保温和耐火材料的热导率与温度的关系272

附录A-13 干空气的热物理性质（p=1.01325×105Pa）272

附录A-14 饱和水的热物理性质273

附录A-15 干 饱和水蒸气的热物理性质274

附录A-16 几种饱和液体的热物理性质275

附录A-17 几种气体的热物理性质（p=1.01325×105Pa）277

附录A-18 常用材料的表面（法向）发射率277

附录A-19 双曲函数表278

附录B279

附录B-1湿空气焓湿图（pb=0.1MPa）279

附录B-2氨（NH3）的压焓图280

附录B-3R134a的压焓图281

附录B-4R12的压焓图282