一、教学目的、要求: 1.理解能源的地位、作用及其利用现状; 2.了解热力学的发展历史与现状; 3.理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法。 二、基本教学内容 1.什么是工程热力学 从工程技术观点出发,研究物质的热力学性质,热能转换为机械能的规律和方法,以及有效、合理地利用热能的途径。 电能一一机械能 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一(直接利用)供热 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一汽轮机一一(间接利用)发电 冰箱一一-(耗能)制冷 2.能源的地位与作用及利用现状 (1)热能:能量的主要形式 (2)来源:一次能源:以自然形式存在,可利用的能源。 如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。 二次能源:由一次能源转换而来的能源,如机械能、机械能等。 (3)利用形式: 直接利用:将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大)。 间接利用:各种热能动力装置,将热能转换成机械能或者再转换成电能。 (4)我国能源利用现状: 多媒、贫油、少气;典型的能源污染型国家、能源短缺。 3.热力学发展简史及研究现状 (1)发展简史 瓦特—卡诺—迈耶—克劳修斯—开尔文—玻尔茨曼—能斯特—凯南—普利高津。 (2)研究现状 热力学对生命和社会现象的研究。 4.本课程的研究对象及主要内容 研究对象:与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。 研究内容: (1).研究能量转换的客观规律,即热力学第一与第二定律。 (2).研究工质的基本热力性质。 (3).研究各种热工设备中的工作过程。 (4).研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。 5.热力学的研究方法与主要特点 (1)宏观方法:唯现象、总结规律,称经典热力学。 优点:简单、明确、可靠、普遍。 缺点:不能解决热现象的本质。 (2)微观方法:从物质的微观结构与微观运动出发,统计的方法总结规律,称统计热力学。 优点:可解决热现象的本质。缺点:复杂,不直观。 主要特点:从少数基本定律出发,经过严格的逻辑推理导出适合各种情况的具体表达式;大量采用简化、理想化、抽象化的研究方法;强调推导过程的先决条件和结果的适用范围。 三、学习方法 1、明确课程的主要线索 2、结合实践,反复加深对概念理解 3、重视基本技能的训练 四、重难点 重点:激发学生的学习兴趣和学习积极性,教会学生掌握专业基础课的学习方法。 难点:工程热力学的研究方法。 讨论、思考、作业: 结合自己对我国能源利用现状的感受,谈以下自己应具有的社会责任感和义务。 五、教材与参考书 教材: 1.廉乐明 李力能等合编 工程热力学(第四版) 中国建筑工业出版社,1999.12.2. 教学参考书: 1.严家騄 工程热力学(第三版) 北京高教出版社,2000 2.曾丹苓等 工程热力学(第三版) 北京高教出版社,2002 3.朱明善等 工程热力学 北京清华大学出版社,2000 4.童钧耕等 工程热力学总复习——理论概要和习题 上海上海交通大学出版社,2001 5.何雅玲 工程热力学精要分析及典型题精解 西安西安交通大学出版社,2000 6.M.W.Zemansky,Heatand Thermodynamics,6th.ed.,McGraw-Hill BookCompany,NewYork,1981. 7.YUNUSA.CENGELMICHAELA.BOLESThermodynamics—AnEngineeringApproachThirdEditionMcGraw-HillPublishingCompany 8.KENNETHWARKDONALAE.RICHARDSThermodynamics6th.EditionMcGraw-HillPublishingCompany1999 9.MichaelJ.MORANHowardN.SHAPIROFundamentalsofEngineeringThermodynamics4th. sEditionJOHNWILEY&SONS,INC.2000 |
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