《工程热力学7》课程教学大纲.docx

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1、工程热力学7教学大纲一、课程基本信息课程名称工程热力学Engineering Thermodynamics课程编码CNE210621030开课院部石大山能新能源学院课程团队（未设置）学分3.0课内学时50讲授46实验4上机0实践0课外学时50适用专业机械工程授课语言中文先修课程高等数学（2-1）.大学物理（2-1）.高等数学（2-2）.大学物理（2-2）课程简介 （限选）工程热力学是机械工程专业一门限选课程，是研究热能与其它能量之间相互转换规律、热能高效利用原理和物质一般热性质的科学。通过本课程的学习，学生应掌握热能和其它能量（尤其是机械能）之间的转换规律，初步掌握热能高效利用原理和能量有效利

2、用的原 贝IJ,能够正确运用热力学的基本原理和基本定律进行热力过程和热力循环的分析和计算，为学习相关专业课程提供扎实的基础理论知识， 并为今后从事能源管理和热设计方面的技术及科学研究工作提供重要的理论基础；同时在教学中还将结合课程特点，提高学生的逻辑思维 能力，培养学生严谨求实的学风。Engineering thermodynamics is a scientific subject to investigate the conversion rule of thermal energy and other energy. Students will learn macroscopic inv

3、estigation method of thermodynamics; understand basic concepts and master fundamental laws of thermodynamics. They can also analyze and solve practical thermodynamic process by properly using the law of energy conversion and methods of efficient utilization of energy. A concept of using energy sourc

4、es reasonably and efficiently is established. A good foundation for practical utilization and management of thermal energy is also laid by learning this subject.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标0BE毕业要求指标点任务自选1Ml掌握工程热力学基础知识，并能用于分析和解决能源动力领域的复杂工程问题。是2M2能够运用工程热力学的知识，采用科学方法对能源动力装置进行研究，包括设计实验、分析与解释 数据、并通过综合分析得到合理

5、、有效和可靠的结论。是三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节1第。章绪论本章重点难点：工程热力学的主要研究内容；工程热力学的研 究方法0.1热能及其利用热能，热能的利用。0.2热力学及其发展简史热力学的建立，热力学的发展，热力学发展史上的重要事件及 人物。0.3能量转换装置的工作过程能量转换装置的工作过程简介0.4工程热力学研究的对象及主要内容研究对象，主要内容，研究方法。/2讲授2作业2第一章基本概念本章重点难点：热力系统；平衡状态；状态参数及其特性；准 平衡过程；可逆过程；循环。1.1 热能和机械能相互转换过程热能动力装置，工质，热源1.

6、2 热力系统热力系统，环境，界面，闭口系统，开口系统，稳定流动开口 系统，绝热系统，孤立系统，简单可压缩系1.3 工质的热力学状态及其基本状态参数热力学状态，状态参数，状态参数的特性，热力学第零定律，压力，温度，比体积。L4平衡状态平衡状态的概念；状态公理；状态参数坐标图1.5 工质的状态变化过程准静态过程，可逆过程，耗散效应/7讲授7作业L6功和热量功，容积变化功，可逆过程容积变化功，热量，烯，可逆过程 热量的计算，过程量，功和热量的异同1.7热力循环可逆循环，不可逆循环，正向循环，逆向循环，热效率，制冷 系数，供热系数。3第二章热力学第一定律本章重点难点：第一定律的实质；热力学能和焙的概念

7、；闭口系统能量方程，稳定流动能量方程，热力学第一定律应用2.1 热力学第一定律的实质热力学第一定律，第一类永动机2.2 热力学能和总能热力学能的概念，总能，宏观动能，重力位能2.3 3热力学第一定律基本表达式闭口系统能量方程式，开口系能量方程，稳定流动能量方程式2. 4热力学第一定律的应用热力学第一定律在典型能量设备的应用/5+2讲授、实 验7作业、实 验报告4第三章气体和蒸气的性质本章重点难点：理想气体的概念，理想气体状态方程式，理想 气体比热容，理想气体热力学能、烙和焙的计算。水蒸汽的饱 和状态，三相点，饱和温度和饱和压力，定压汽化过程的特 点，临界点，水蒸气状态参数，水蒸气图表。3. 1

8、理想气体理想气体的概念，理想气体状态方程，气体常数和通用气体常 数。3.2 理想气体的比热容比热容定义，理想气体的比热容，比定压热容和比定容热容， 迈耶公式3.3 理想气体的热力学能、焰和嫡理想气体热力学能、始和熔的计算/6讲授6作业1.4 饱和状态、饱和温度和饱和压力汽化与液化，饱和状态，相图，三相点，饱和温度和饱和压 力。1.5 水的定压加热汽化过程水的定压加热过程中的预热、汽化与过热三个阶段及特点，水 的过冷水，饱和水，饱和蒸汽，湿饱和蒸汽，过热蒸汽五种集 态，临界点。3. 6水和水蒸气状态参数零点的规定，过冷水，饱和水，饱和蒸汽，湿饱和蒸汽，过热 蒸汽的状态参数的规定4. 7水蒸气图和

9、表水蒸气表，T-s图，h-s图5第四章气体和蒸汽的基本 的热力过程本章重点难点：理想气体四个典型的热力过程及多变过程的计 算，热力过程在状态参数坐标图上的表示。水蒸气的定压过程 和绝热过程。4.1研究热力过程的目的及一般方法研究热力过程的目的，一般的研究方法和计算依据。1.1 2理想气体的定压、定容、定温和可逆绝热过程理想气体的定压、定容和定温过程方程式，各过程中热量和功 的计算，状态参数的计算。在P-v图和T-s图上的表示。4.3 理想气体多变过程理想气体多变过程方程式，热量、功及状态参数的计算。在P- v图和T-s图上的表示。4.4 水蒸气的基本过程水蒸气的定压过程和绝热过程/6讲授6作业

10、6第五章热力学第二定律本章重点难点：热力学第二定律的实质；热力学第二定律的数 学表达式；热力学第二定律的应用；燧，熠产与燧流。5.1热力学第二定律/8+2讲授、实 验10作业、实 验报告自然过程的方向性，克劳修斯说法，开尔文说法，两种方法的 等价性，第二类永动机。5. 2卡诺循环和卡诺定理卡诺循环及其热效率，逆向卡诺循环，概括性卡诺循环，热源 多于两个的可逆循环。卡诺定理一，卡诺定理二。5.3 烙和热力学第二定律的数学表达式熠的导出，热力学第二定律表达式，不可逆绝热过程的分析， 炳差的计算。5.4 嫡方程与孤立系统炳增原理闭口系（控制质量）场方程，开口系（控制体积）病方程，孤 立系统燧增原理。

11、5.5 系统的作功能力（媚）及燧产与作功能力损失斓，热量爆和冷量烟，孤立系统中爆增与斓损失的关系，能量 的贬值原理。7第7章气体和蒸汽的流动本章重点难点：气体与蒸汽流动的基本特性，喷管和扩压管的 计算与分析7. 1稳定流动的基本方程式连续性方程式，能量方程式，过程方程。绝热滞止，滞止参数。音速的概念，计算推导，马赫数。7.2促使流速改变的条件工质参数间的内在关系，工质流动截面变化规律。7. 3喷管计算流速计算及其分析、临界压力比，流量的计算，背压的影响， 喷管外形和尺寸。7. 4有摩擦的绝热流动速度系数、能量损失系数和喷管效率，有摩擦的绝热流动流速 计算与分析。7. 5绝热节流/6讲授6作业节

12、流的特点，实际气体的节流，节流的用途8第八章压气机的热力过程本章重点难点：多级压缩与级间冷却的基本工作原理，耗功分 析与计算。8.1单级活塞式压气机工作原理和理论耗功量压缩过程中工质的P.V图，过程分析，耗功计算，压气机耗功 在图上的表示8. 2余隙容积的影响余隙容积，余隙容积的影响，容积效率。8.3多级压缩和级间冷却单级压缩的不足，多级压缩与级间冷却的基本工作原理，耗功 分析与计算，定温效率。8.4叶轮式压气机工作原理叶轮式压气机，叶轮式压气机的能量转换，叶轮式压气机的特 占维执效率/4讲授4作业9第十二混合气体和湿空气本章重点难点：混合物的成分表不;混合物的参数计算。12.1理想气体混合物

13、理想气体混合物，分压力定律与分容积定律，混合物的成分、 摩尔质量及气体常数；理想气体混合物的热力学能、烂、比热 容和燧的计算。/2讲授2作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1、平均每周布置23道题目。2、成绩采用白分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3、考核学生对所学基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。20%2实验1、本课程4个学时实验，共2次实验。2、成绩采用白分制，根据实验完成及实验报告情况评分。10%3课堂测试1、根据课堂内容安排多次随堂测试，每次成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。3、主要考核学生对某一部分工程热力

14、学基本知识的掌握能力，题型主要有思考题和计算题等。20%4期末考试1、闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3、主要考核学生对工程热力学基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有 判断对错，简答题、计算题等。50%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业20%A-独立思考、按时完成，作图规范，解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确.B-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确.C-独立思考、按时完成，作图比较规范，解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确.D-作业抄袭

15、，未能按时完成，作图小规范，解题思路混乱2M2实验10%A-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，正确分析实 验数据，从技术角度优选解决方案茨得有效结论.B-实验过程中认真完成实验要求，得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述比较清楚，正确分 析实验数据，从技术角度优选解决方案获得比较有效的结论.c-实验过程中认真完成实验要求，不能得到正确的实验结果，实验报告格式正确，步骤叙述清楚，没有正 确分析实验数据，但是结合理论分析可以从技术角度优选解决方案狭得有效的结论.D-实验过程中不能完成实验要求，不能得到正确的实验结果，不能从技术角度优选解决方案获得有效的结 论.3Ml课堂测试20%根据答案正确率按百分制给分4Ml期末考试50%（见试卷评分标准）评分等级说明：A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1工程热力学（第五版），童钧耕沈维道，高等教育出版社，2016. 3, ISBN:9787040446326. （*主教材）七、实验项目信息序号项目名称实验室名称门牌号组人数学时实验类别要求实验类型上机1气体定压比热的测定热工实验室工科楼D302专业基础必做综合性否2喷管实验热工实验室工科楼D302专业基础必做综合性否