本课程以热力学第一定律和第二定律为主线,以工质的热力性质和热力过程为基础,介绍了结合实际工程过程和装备的热力学分析方法;此外,考虑化工过程与装备领域对热力学的要求,介绍了几种典型热力装置的热力学原理;结合学科前沿,介绍了节能技术中的㶲分析方法和热经济学方法。
与一般《工程热力学》课程相比,本课程增加了溶液热力学以及热化学平衡基础、气体液化循环、㶲分析基础、典型化工装备的热力过程分析等内容,强化了热力学循环、热化学和化学平衡在化工过程中的应用等内容;删去了内燃机和燃气轮机循环以及与流体力学重复的气体与蒸汽流动等部分内容。本课程重视对基本概念的理解和运用,力求注重理论联系实际,使学生获得分析和解决工程实际问题的能力。
掌握热力系统、状态和过程等基本概念。掌握热力学第一和第二定律。掌握闭口系统和开口稳定流动系统的能量方程;掌握熵的基本概念、孤立系统熵增原理;熟悉理想气体、湿空气和蒸汽的热力性质。掌握理想气体焓和熵的计算方法。了解理想气体和实际气体状态方程。了解理想气体、蒸气和湿空气热力过程的计算方法,掌握压气机热力过程和计算方法;掌握蒸汽动力循环、压缩制冷循环的计算。认识偏摩尔性质、逸度和活度的概念,掌握汽液平衡的基本概念;了解化学反应热效应和化学平衡常数概念,理解化学平衡移动原理。
能够根据能量方程和热力学第二定律分析判断过程进行的方向、条件和限度,理解㶲的概念、分类和各类㶲的计算方法,分析和辨别熵增、㶲损失之间的联系。能够应用热力学定律、基本方程、能量转化规律等对实际热力过程和热力循环进行抽象与简化,结合P-v图或T-S图进行分析与比较,评价实际过程并能够进行改进。能够查阅并使用气体比热容、空气热力性质、未饱和水和过热蒸汽表、饱和水和饱和蒸汽表、焓湿图等图表。
通过翻转课堂,使学生了解课外相关知识、拓宽专业视野;培养学生团队协作能力,发展并展示有效的口头交流、有效传递信息的能力。
通过双语教学,提高学生工程热力学相关的专业英语阅读能力。
0 绪论
0 绪论
1 基本概念
1.1 热力系统
1.2 热力状态
1.3 热力过程
1 基本概念PPT
例题
第一章单元测试
2 热力学基本定律
2.1 热力学第一定律
2.2 开口系统的能量方程
2.3 热力学第二定律
2.4 卡诺循环
2.5 熵的基本概念
2.6 孤立系统的熵增原理
2 热力学基本定律 PPT
2 例题
2 科学家介绍
第二章单元测试
3 气体与蒸气的热力性质
3 例题
3.1 纯物质的pvT关系
3.2 热容、内能和焓
3.3 理想气体及其混合物
3.4 实际气体及其状态方程
3.5 对比态原理和普遍化压缩因子
3.6 湿空气
实验.二氧化碳PVT线测定
3 气体与蒸汽的热力性质PPT
3 科学家介绍
第三章单元测试
4 气体与蒸气的热力过程
4 例题
4.1 气体与蒸气的热力过程
4.2 理想气体的多变过程
4.3 气体与蒸气的绝热节流过程
4.4 蒸气的热力过程
4.5 典型设备的热力过程
4 气体与蒸气的热力过程PPT
第四章单元测试
5 㶲分析基础
5.1 㶲的基本概念
5.2 㶲的计算
5.3 㶲的损失
5.4 㶲方程和㶲效率
5 㶲分析基础 PPT
5 例题
第五章单元测试
6 热力循环
6.1 热力循环分类
6.2 蒸汽动力循环
6.3 朗肯循环的改进
6.4 蒸汽制冷循环
6.5 耗热制冷循环
6.6 气体液化循环
实验 压缩制冷性能测定
6 热力循环PPT
6 科学家介绍
7 溶液热力学和相平衡基础
7.1 自由能和自由焓
7.2 热力学性质的基本关系式
7.3 偏摩尔性质和化学位
7.4 逸度和逸度系数
7.5 理想溶液和非理想溶液
7.6 相平衡
7 溶液热力学和相平衡基础 PPT
7 补充概念介绍
第七章单元测试
8 热化学与化学平衡
8 科学家介绍
8.1 化学反应过程的热力学第一定律
8.2 化学反应热效应
8.3 理论绝热燃烧温度
8.4 化学平衡
8.5 判断化学反应进行的方向和限度
8.6 平衡常数和离解
8 热化学与化学平衡PPT
8 例题
第八章单元测试
翻转课堂
翻转课堂Ⅰ序
翻转课堂Ⅱ
翻转课堂Ⅲ
翻转课堂IV
先修课程:高等数学、普通化学、大学物理、理论力学、材料力学
为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。
电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。
完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。
认证证书申请注意事项:
1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。
2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。
(1)使用教材
毕明树,冯殿义,马连湘.工程热力学,化学工业出版社,2008年
(2)主要参考书
沈维道,童钧耕. 工程热力学(第4版),高等教育出版社,2007年
张乃文,于志家. 化工热力学(第2版),大连理工大学出版社,2014年
Y. A. Cengel, M. A. Boles. Thermodynamics: An Engineering Approach (Seven Ed.), McGraw-Hill Education, 2010
毕明树,周一卉.工程热力学学习指导,化学工业出版社,2005年