热工基础讲义

第一章 热力学基础知识

一、填空题

1．实现 能和 能相互转化的工作物质就叫做 。

2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从 吸取热能，将其中一部分转化为 ，并把余下的一部分传给 的过程。

3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的 交换、 交换和 交换。

4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为 和 两类。

5．状态参数的变化量等于 两状态下，该物理量的差值，而与 无关。

6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 个。

7．1mmHg= Pa；1mmH2O= Pa。

8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5×105Pa的表压力为 MPa。

9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为 MPa。

10．一个可逆过程必须是 过程，而且在过程中没有 。

11．只有 状态才能用参数坐标图上的点表示，只有 过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。

12．热量和功都是系统与外界 的度量，它们不是 而是 量。

13．工质作膨胀功时w 0，工质受到压缩时w 0，功的大小决定于 。

二、名词解释

1．标准状态——

2．平衡状态——

3．准平衡过程——

4．可逆过程——

5．热机——

6．热源——

7．热力系统——

8．体积变化功——

9．热力学温标——

10．孤立系——

三、判断题

1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。

2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。

《热工基础》课程教学大纲

一、课程基本信息

英文名称 Thermal Foundations 课程代码 VEEN1050

课程性质 专业必修课程 授课对象 车辆工程

学 分 2.0 学 时 42

主讲教师 修订日期 20210624

指定教材 《热工基础》第三版，高等教育出版社，2015年。

先修课程 线性代数、普通物理、机械原理

二、课程性质

工程热力学和传热学是研究与分析热机和常用热力设备（动力装置、制冷装置等）热能转换规律、性质的理论依据，也为识别和判断车辆复杂工程问题提供理论分析的实用、有效方法。《热工基础》课程已经成为机械类、交通运输类、土建类、车辆类专业的必修或选修专业课程之一。通过本课程的学习，使学生掌握工程热力学的基本定律、基本热力过程和循环的分析计算方法以及常用热力设备的工作原理；通过传热学的学习，使学生掌握传热学的基本概念、基本理论及基本分析和实验研究方法，为今后分析、研究、处理、解决实际的车辆工程应用问题奠定必要的技术理论基础。本门课程内容涉及面广，公式计算类知识点偏多，学习时应以理解和灵活应用为主，掌握相关的理论、定律及公式，并结合工程实践应用进行理论分析，培养学生理论联系实际和解决实际问题的能力。

三、课程目标

（一）总体目标：

本课程内容涵盖热力学第一及第二定律、理想气体的性质与热力过程、水蒸气与湿空气、热量传递的基本方式、导热、对流换热等内容，教学过程中要注意与先修课程基础知识的联系。通过本课程的学习，能够培养学生的工程意识，培养和提高学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力，并掌握工程热力学和传热学的相关知识及应用。

（二）课程目标：

课程目标1：掌握工程热力学和传热学中的基本概念、理论、分析计算方法、常用热力设备的工作原理等。结合数学与自然科学的基本概念、基本理论，能对工程热能的转换和传递问题进行描述、计算。

课程目标2：掌握工程热力学和传热学中的实验研究方法。并结合数学与自然科学的理论，能对工程中热能的转化和传递问题进行实验分析、研究和求解。

第一章 基 本 概 念

1.基本概念

热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。

边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。

外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。

闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。

开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。

绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。

孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。

单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。

复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。

单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。

多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。

均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。

非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。

热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。

平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。

状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。

基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。

温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。

热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。

压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。

第一章 热力学基础知识

一、填空题

1．实现 能和 能相互转化的工作物质就叫做 。

2．热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从 吸取热能，将其中一部分转化为 ，并把余下的一部分传给 的过程。

3．热力系统与外界间的相互作用一般说有三种，即系统与外界间的 交换、 交换和 交换。

4．按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为 和 两类。

5．状态参数的变化量等于 两状态下，该物理量的差值，而与 无关。

6．决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 个。

7．1mmHg= Pa；1mmH2O= Pa。

8．气压计读数为750mmHg，绝对压力为2.5×105Pa的表压力为 MPa。

9．用U形管差压计测量凝汽器的压力，采用水银作测量液体，测得水银柱高为720.6mm。已知当时当地大气压力Pb=750mmHg，则凝汽器内蒸汽的绝对压力为 MPa。

10．一个可逆过程必须是 过程，而且在过程中没有 。

11．只有 状态才能用参数坐标图上的点表示，只有

过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。

12．热量和功都是系统与外界 的度量，它们不是 而是 量。

13．工质作膨胀功时w 0，工质受到压缩时w 0，功的大小决定于 。

二、名词解释

1．标准状态——

2．平衡状态——

3．准平衡过程——

4．可逆过程——

5．热机——

6．热源——

7．热力系统——

8．体积变化功——

9．热力学温标——

10．孤立系——

三、判断题

1．物质的温度越高，则所具有的热量愈多。

2．气体的压力越大，则所具有的功量愈大。