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第1章 基本概念1

1.1 绪论1

1.1.1 热能与机械能的转换1

1.1.2 热力学发展简史2

1.1.3 工程热力学的主要内容及研究方法3

1.2 热力学系统4

1.2.1 热力系定义4

1.2.2 热力系分类5

1.3 状态及状态参数的基本概念5

1.3.1 状态与状态参数5

1.3.2 基本状态参数6

1.4 平衡状态、状态方程、坐标图9

1.4.1 平衡状态9

1.4.2 状态公理9

1.4.3 状态方程10

1.4.4 状态参数坐标图10

1.5 热力过程10

1.5.1 准静态过程11

1.5.2 可逆过程和不可逆过程12

1.6 功和热量13

1.6.1 功的热力学定义13

1.6.2 可逆过程功14

1.6.3 热量15

1.7 热力循环16

1.7.1 循环16

1.7.2 正向循环16

1.7.3 逆向循环17

1.8 单位制简介18

1.8.1 基本单位18

1.8.2 导出单位19

1.8.3 国际单位制词冠19

思考题20

习题21

第2章 热力学第一定律23

2.1 热力学第一定律的实质23

2.2 内能和总能23

2.2.1 内能23

2.2.2 外部储存能24

2.2.3 系统的总储存能24

2.3 焓24

2.4 热力学第一定律的表达式25

2.4.1 基本表达式25

2.4.2 闭口系统能量方程式25

2.4.3 开口系统能量方程的一般形式28

2.5 稳定流动能量方程及其应用30

2.5.1 稳定流动能量方程式30

2.5.2 稳定流动能量方程式的分析30

2.5.3 能量方程式的应用31

思考题35

习题36

第3章 气体的性质38

3.1 理想气体模型及其状态方程38

3.1.1 理想气体模型38

3.1.2 理想气体状态方程38

3.1.3 通用气体常数与气体常数的关系39

3.2 实际气体模型及其状态方程41

3.2.1 实际气体模型41

3.2.2 实际气体状态方程42

3.2.3 实际气体临界参数43

3.3 对比参数及对比态定律45

3.3.1 对比参数45

3.3.2 对比态定律45

3.3.3 通用压缩因子图46

3.4 理想气体的比热49

3.4.1 比热的定义49

3.4.2 定压比热与定容比热的关系50

3.4.3 利用比热计算热量51

3.5 理想气体的内能、焓和熵53

3.5.1 内能和焓53

3.5.2 状态参数熵55

3.5.3 理想气体的熵变计算55

3.6 理想气体混合物57

3.6.1 理想气体混合物定义与成分表示57

3.6.2 混合气体的折合摩尔质量和折合气体常数57

3.6.3 分压力定律和分体积定律58

3.6.4 wi、xi、？i的换算关系59

3.6.5 理想气体混合物的比热、内能、焓和熵60

思考题62

习题63

第4章 理想气体基本热力过程及气体压缩67

4.1 概述67

4.2 定容过程67

4.3 定压过程68

4.4 定温过程72

4.5 绝热过程73

4.5.1 过程方程式73

4.5.2 初、终态参数的关系74

4.5.3 定熵过程p-v图和T-s图74

4.5.4 绝热过程中能量的传递和转换74

4.6 多变过程75

4.6.1 过程方程式75

4.6.2 初、终态参数的关系76

4.6.3 多变过程的过程功、技术功及过程热量76

4.6.4 多变过程的特性及p-v图、T-s图77

4.6.5 过程综合分析78

4.7 压气机的热过程83

4.7.1 压气机概述83

4.7.2 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量84

4.7.3 余隙容积对压气机工作的影响85

4.7.4 多级压缩和级间冷却87

思考题89

习题90

第5章 热力学第二定律93

5.1 热力学第二定律的表述93

5.2 可逆循环分析及其热效率94

5.2.1 卡诺循环94

5.2.2 概括性卡诺循环95

5.2.3 逆向卡诺循环96

5.2.4 多热源的可逆循环97

5.3 卡诺定理98

5.4 状态参数熵及热过程方向的判据100

5.4.1 状态参数熵的导出100

5.4.2 热力学第二定律的数学表达式102

5.4.3 不可逆绝热过程分析104

5.4.4 熵变量计算105

5.5 孤立系的熵增原理106

5.5.1 孤立系熵增原理的基本概念106

5.5.2 熵增原理的实质108

5.5.3 孤立系中熵增与做功能力损失110

思考题111

习题112

第6章 水蒸气和湿空气115

6.1 饱和状态及其参数115

6.2 水蒸气的定压发生过程116

6.3 水和水蒸气的状态参数117

6.3.1 零点的规定118

6.3.2 过冷水118

6.3.3 温度为t、压力为p的饱和水118

6.3.4 压力为p的干饱和蒸汽118

6.3.5 压力为p的湿饱和蒸汽119

6.3.6 压力为p的过热蒸汽119

6.4 水蒸气表和h-s图119

6.4.1 水蒸气表120

6.4.2 h-s图121

6.5 水蒸气的基本过程121

6.6 湿空气的性质123

6.6.1 未饱和空气和饱和空气124

6.6.2 露点124

6.6.3 湿空气的绝对湿度125

6.6.4 湿空气的相对湿度125

6.6.5 湿空气的含湿量125

6.6.6 湿空气的焓126

6.6.7 湿空气的比体积126

6.7 湿空气的焓湿图127

6.7.1 湿空气的h-d图127

6.7.2 h-d图的应用129

6.8 湿空气的基本过程129

6.8.1 加热（或冷却）过程130

6.8.2 绝热加湿过程130

6.8.3 冷却去湿过程131

6.8.4 绝热混合过程131

6.8.5 烘干过程132

思考题132

习题133

第7章 气体与蒸汽的流动134

7.1 稳定流动的基本特性和基本方程134

7.1.1 喷管和扩压管134

7.1.2 连续性方程134

7.1.3 稳定流动能量方程式135

7.1.4 过程方程式136

7.1.5 声速方程137

7.2 促使流速改变的条件137

7.2.1 力学条件137

7.2.2 几何条件138

7.3 喷管的计算140

7.3.1 流速计算140

7.3.2 临界压力比140

7.3.3 流量计算142

7.4 绝热节流143

思考题143

习题144

第8章 动力循环145

8.1 朗肯循环145

8.1.1 工质为水蒸气的卡诺循环145

8.1.2 朗肯循环及其热效率146

8.1.3 蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响147

8.1.4 有摩阻的实际循环148

8.2 再热循环150

8.3 回热循环151

8.3.1 抽汽回热151

8.3.2 回热循环计算152

8.4 热电循环155

8.5 活塞式内燃机实际循环的简化156

8.6 活塞式内燃机的理想循环158

8.6.1 混合加热理想循环158

8.6.2 定压加热理想循环160

8.6.3 定容加热理想循环160

8.6.4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较162

8.7 燃气轮机装置及循环163

8.7.1 燃气轮机装置简介163

8.7.2 燃气轮机装置的定压加热理想循环164

8.7.3 燃气轮机装置的定压加热实际循环165

思考题166

习题167

第9章 制冷循环168

9.1 概况168

9.2 空气压缩制冷循环原理及应用168

9.2.1 空气压缩制冷循环168

9.2.2 回热式空气制冷循环170

9.3 蒸气压缩制冷循环172

9.4 吸收式制冷循环175

9.5 热泵176

9.6 气体液化系统176

9.6.1 理想液化系统所需的功176

9.6.2 可逆气体液化系统177

思考题178

习题178

第10章 总复习试题精讲180

第11章 考研复习试题精讲187

第12章 专升本复习试题汇编273

复习参考题（一）273

复习参考题（二）273

专升本模拟考试试题（一）274

专升本模拟考试试题（二）276

专升本模拟考试试题（三）279

专升本模拟考试试题（四）281

专升本模拟考试试题（五）284

专升本模拟考试试题（六）286

专升本模拟考试试题（七）289

参考文献292

附录293