spContent=“热工学”是讲授热能和机械能之间相互转换基本理论和热量传递规律、以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械、材料、车辆和安全等专业本科生的一门必修课程。本门课程经过二十多年的建设，包括研究型教学示范课、教改项目、课程思政示范课等建设，已经积累了丰富的教学经验，形成了老中青的传帮带教学模式，组建了热工学课程教学研究室，目前每年线下授课人数超过350人/年，教学效果良好。
——课程团队
“热工学”是讲授热能和机械能之间相互转换基本理论和热量传递规律、以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械、材料、车辆和安全等专业本科生的一门必修课程。本门课程经过二十多年的建设，包括研究型教学示范课、教改项目、课程思政示范课等建设，已经积累了丰富的教学经验，形成了老中青的传帮带教学模式，组建了热工学课程教学研究室，目前每年线下授课人数超过350人/年，教学效果良好。
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课程概述
“热工学”是机械、材料、车辆和安全等专业本科生的一门核心必修课程，主要讲授热能和机械能之间相互转换基本理论和热量传递基本规律。
通过本课程的学习，同学们有望取得以下收获：熟悉热力学第一定律、热力学第二定律、卡诺定理等热能和机械能相互转换的基本规律，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算；了解包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点、不同工质热力过程的基本分析方法，能对工程热力过程进行分析计算；理解蒸汽动力装置循环与朗肯循环、活塞式内燃机循环、燃气轮机装置的理想循环、压缩制冷循环和热泵循环等的结构组成和工作原理，具有解决实际工程中有关热能转换的能量分析和计算能力；掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理，进而掌握热量传递的基本规律和基本理论；能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，例如换热器，具有解决较简单的传热问题的能力。
授课目标
热工基础是讲授热能和机械能之间相互转换基本理论和热量传递规律、以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械、材料、车辆和安全等专业本科生的一门必修课程。
能量转化和热能合理而有效的利用是这门学科的主题。通过本课程学习，使学生掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力，并掌握能量转换和热量传递的基本知识、基本理论和相应的热工分析计算能力，为以后专业课的学习及工作打下良好的基础。
课程大纲
绪论
课时目标：教学要求：掌握能量和能源的定义与分类；了解能量的转换与利用方式；全局把握热工学的研究内容。
0.1 能量概述
0.2 能源概述
0.3 能量的转换与利用
0.4 热工学研究内容
基本概念及定义
课时目标：教学要求：掌握热力学基本概念。包括热力系统；热力平衡状态；工质的基本状态参数：压力、比容和温度；热力过程；功和热量，膨胀功与压缩功。
1.1 热力系统
1.2 平衡状态与状态参数
1.3 准平衡过程和可逆过程
1.4 功量与热量
热力学第一定律
课时目标：教学要求：掌握热力学第一定律。包括能量守衡及转换定律，内能、闭口系统的热力学第一定律表达式，焓、稳定流动能量方程式及其应用。
2.1 热力系统的储存能
2.2 热力学第一定律的实质
2.3 闭口系统的热力学第一定律表达式
2.4 开口系统的稳定流动能量方程式
2.5 稳定流动能量方程式的应用
理想气体的热力性质和热力过程
课时目标：教学要求：掌握理想气体状态方程、理想气体的热力性质和热力过程。包括理想气体状态方程；理想气体的比热容和热容；理想气体的内能、焓、熵；研究理想气体定容、定压定温定熵和多变过程的任务和一般方法。
3.1 理想气体状态方程式
3.2 理想气体的比热容
3.3 理想混合气体
3.4 理想气体的定容过程和定压过程
3.5 理想气体的定温过程和绝热过程
3.6 理想气体的多变过程
热力学第二定律
课时目标：教学要求：掌握热力学第二定律和卡诺循环。包括自发过程；热力循环和热效率；热力学第二定律；卡诺循环。
4.1 自发过程的方向性
4.2 热力学第二定律的克劳修斯表述
4.3 热力学第二定律的开尔文－普朗克表述
4.4 热力循环和卡诺循环
4.5 卡诺定理
4.6 熵和克劳修斯不等式
4.7 不可逆过程的熵变
水蒸气与湿空气
课时目标：教学要求：掌握水蒸气状态参数、焓熵图和水蒸汽的热力过程。包括饱和温度与饱和压力；水的定压加热、汽化过程；水蒸汽表及水蒸汽状态参数的确定；水蒸汽的焓熵图；水蒸汽的热力过程；湿空气的相关概念。
5.1 水蒸气的产生过程
5.2 水蒸气的状态参数
5.3 水蒸气的定压过程
5.4 水蒸气的绝热过程
5.5 湿空气的性质
动力装置循环
课时目标：教学要求：掌握蒸汽动力装置循环、活塞式内燃机循环和燃气动力装置循环的工作原理和循环构成、循环效率的计算。包括热机；热机循环；蒸汽动力装置循环；朗肯循环；汽耗率；朗肯循环热效率的影响因素；提高蒸汽动力循环热效率的途径；活塞式内燃机循环；燃气轮机装置的理想循环。
6.1 蒸汽动力装置循环与朗肯循环
6.2 提高朗肯循环热效率的途径
6.3 再热循环与回热循环
6.4 典型蒸汽动力装置及其原理
6.5 活塞式内燃机循环
6.6 燃气轮机装置的理想循环
制冷装置循环
课时目标：教学要求：掌握蒸汽压缩制冷循环的分析与计算。包括制冷装置；制冷循环的分类；空气压缩制冷循环；蒸气压缩制冷循环；制冷剂；热泵；制冷系数；供热系数。
7.1 空气压缩制冷循环
7.2 蒸气压缩制冷循环
7.3 吸收式制冷循环
7.4 热泵循环
热量传递的基本方式
课时目标：教学要求：掌握三种热量传递基本方式的机理及特点。包括热传导、热对流、热辐射三种热量传递基本方式的机理及特点；基本概念：热流量、热流密度、导热系数、对流换热、表面传热系数、传热系数、热阻等；灵活运用三个公式进行相关物理量的计算：平壁的一维稳态导热公式、对流换热的牛顿冷却公式、通过平壁的一维传热过程计算公式。
8.1 热传导
8.2 热对流
8.3 热辐射
8.4 传热过程
导热
课时目标：教学要求：掌握导热的基本概念和基本定律。包括导热的基本概念；物体导热系数的数值范围及特点；导热的基本定律；稳定导热。
9.1 导热基本概念
9.2 傅里叶导热定律
9.3 热导率（导热系数）
9.4 导热问题的数学描述
9.5 平壁的稳态导热
9.6 圆筒壁的稳态导热
对流换热
课时目标：教学要求：掌握对流换热的基本概念、影响对流换热的因素及流动形式。包括基本概念；牛顿冷却公式；影响对流换热的因素；对流换热系数的数值概念。
10.1 牛顿冷却公式
10.2 对流换热的影响因素
辐射换热
课时目标：教学要求：掌握辐射换热的基本定律和计算。包括基本概念；热辐射的基本定律；物体辐射换热计算。
11.1 热辐射的基本概念1
11.2 热辐射的基本概念2
11.3 黑体辐射的基本定律
11.4 实际物体的发射特性
传热过程与换热器
课时目标：教学要求：掌握复合换热的传热过程与传热系数的计算，换热器的设计计算。包括复合换热；传热过程与传热系数；传热的增强；传热的削弱和热绝缘；换热器及其热计算。
12.1 传热过程的分析与计算
12.2 换热器的种类
12.3 换热器的传热计算
12.4 传热的强化与削弱
专题报告
课时目标：教学要求：掌握工程热力学和传热学理论知识在工程中的应用情况。包括第一类永动机、汽油机与柴油机对比、制冷方法分类及工作原理、CPU散热器、暖气散热装置的种类及优缺点、温室效应的由来及危害等专题报告。
13.1 第一类永动机
13.2 汽油机与柴油机对比
13.3 制冷方法分类及工作原理
13.4 CPU散热器
13.5 暖气散热装置的种类及优缺点
13.6 温室效应的由来及危害
复习总结
课时目标：教学要求：复习回顾工程热力学和传热学的主要知识点，学会使用所学理论知识来解决实际问题。
14.1 工程热力学篇知识点总结
14.2 传热学篇知识点总结
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预备知识
证书要求
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。
参考资料
1. 张学学编，《热工基础》. 北京：高等教育出版社，2015 年，第三版
2. 王立、尹少武、刘传平、张培昆编，《热工基础》. 北京：清华大学出版社，2021 年，第一版
3. 童钧耕编，《热工基础》. 上海交通大学出版社，2016年，第三版
4. 于秋红编，《热工基础》. 北京：北京大学出版社，2009年，第一版
5. 傅秦生编，《热工基础与应用》. 北京：机械工业出版社，2016年，第三版
6. 王修彦编，热工基础. 北京：中国电力出版社，2013年，第二版
常见问题
Q 1: 该课程适合什么专业学习？
A 1: 工科各类专业都可以，如机械、材料、车辆、安全、冶金、化工、建环、能源、环境等。
Q 2: 本课程选用哪本教材？
A 2: 张学学编，《热工基础》.北京：高等教育出版社，2015 年，第三版。
Q 3: 本课程是否还有其他配套学习资源？
A 3: 本课程详细学习课件PPT可从课程微信公众号（微信号：RGXUSTB）浏览。
浙公网安备 33010802012594号
