热工基础(绪论)

风 车
水水
轮 机
车
燃 烧
核 能
聚裂 变变
热
地太
热
阳
一次能源
能 能 (天然存在)
利 用
光转 热换
光 电
转
能 90%
换
热机
机械能 发电 电动 机机
直接利用
二次能源
电
能
能量转换装置 • 热能动力装置
• 制冷装置
Power Plant
• 火力发电（蒸汽动力）装置简图
• 蒸汽动力装置原理图
(Boiler)
– 通过大量的实验和观察总结出基本规律，再以 基本规律为依据，经过严密的逻辑推导，导出 描述物质性质的宏观物理量之间的普遍关系及 其他一些重要推论。
– 由于热力学基本定律是无数经验的总结，因而 具有高度的可靠性和普遍性。
– 但是，宏观研究不涉及物质的微观结构，因此 不能解释热现象的本质。
• 传热学是研究热量传递规律的一门科学。 • 基本内容：
研究内容包括：
– 热能与机械能转换的基本原理与规律——热力 学第一定律和热力学第二定律。
– 工质的基本性质 – 热力过程与热力循环
• 工程热力学的主要研究方法是宏观方法。
• 特点：
– 不考虑物质的微观结构，把物质视为一个宏观 的连续的整体，并且用宏观物理量（如：压力、 温度、体积、质量）对其状态进行描述。
40% 25~35%
25~35% 20~30% >200%
第三节 热工基础的研究对象、 内容和方法
热工基础的课程目的与内容
• 课程目的
– 是讲授热能和机械能相互转换基本理论以及热 量传递规律、以提高热能利用完善程度的一门 技术基础课。

833热工基础
（原创版）
目录
1.热工基础的概述
2.热工基础的重要性
3.热工基础的应用领域
4.学习热工基础的方法和技巧
正文
热工基础是一门研究热力学和热工学的基础知识的学科，它为我们理解和应用热力学和热工学的基本概念、原理和方法提供了坚实的基础。

热工基础的重要性体现在它为我们提供了理解和解决热力学和热工
学问题的方法。

这些问题涉及到能源转换、过程控制、设备运行等众多领域，因此，掌握热工基础是进行这些工作的关键。

热工基础的应用领域广泛，包括但不限于能源工程、化学工程、材料工程、环境工程等。

在这些领域中，热工基础所提供的理论和方法被广泛应用，对于解决实际问题有着重要的作用。

学习热工基础需要一定的方法和技巧。

首先，要理解并记住热工基础的基本概念和原理，这是进行热工学分析和解决问题的基础。

其次，要通过大量的练习，熟悉和掌握热工学的分析方法，提高解决实际问题的能力。

最后，要注重实践，将理论知识应用到实际问题中，通过解决实际问题，加深对热工基础的理解。

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问题: 能量是否还有其它的传递方式?
33
观察下面的过程,看热能是如何转换为功的
气缸
活塞
飞轮
热 源
工质、机器和热源组成的系统
假设过程是可逆的。 问题：过程可逆的条件是什么？
34
气缸
可逆过程模拟
活塞
飞轮
热 源
左止点
p
1
v
35
气缸
活塞
续4飞1 轮
热 源
左止点
p
1
2
v
36
气缸
热 源
左止点
p
1
续4飞1 轮
第二章 热力学第一定律
教学目标：使学生深入理解并熟练掌握热力学第一定律 的内容和实质，能将工程实际问题建立热力学模型。 知识点：理解和掌握热力学第一定律基本表达式——基 本能量方程；理解和掌握闭口系、开口系和稳定流动能 量方程及其常用的简化形式；掌握能量方程的内在联系 与共性，热变功的实质。 能力点：培养学生正确、灵活运用基本能量方程，对工 程实际中的有关问题进行简化和建立模型的能力。培养 学生结合系统的特点推导出闭口系、开口系及稳定流动 过程能量方程的逻辑思维能力和演绎思维能力。 1
?进入系统的能量qdvpde???2??111cvdeiwdvpde?22?离开系统的能量?控制容积系统储存能量的增加量57cvidewdvpdeqdvpde??????222111??icvwdvpdedvpdedeq????????111222进入系统的能量离开系统的能量系统储存能量的增加量pvuhgzcuemvvmeef???????212?58iffcvwmgzchmgzchdeq????????????????????????????112112222222此式为开口系能量方程的一般表达式????????????????2f2f?进出系统的工质有若干股则方程为

“热工基础”课程教学大纲课程编号：学时：48 （理论学时：44 实验学时：4 课外学时：58）学分：2.5适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生先修课程：高等数学，大学物理一、课程性质和目的（100字左右）性质：基础理论目的：通过本课程学习，使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本分析计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。

同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。

二、课程内容简介（200字左右）热工基础是研究热现象的一门技术基础课程，主要讲授热能与机械能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，是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关专业的一门必修课程。

本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。

三、教学基本要求1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律)，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；2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算；3．掌握不同工质热力过程和循环的基本分析方法，能对工质的热力过程和循环进行计算，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；4．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；5．能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，具有解决较简单的传热问题，尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力。

四、教学内容及安排0绪论（能源概述）1、内容:能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要研究内容和方法。

2、要求：使学生掌握本学科的研究概况；了解能源和热能利用的概况，能源利用和社会、经济可持续发展的关系，节能的重大意义；正确认识、理解本课程与专业的关系。