《工程热力学》 电子书 沈维道 第三版（高清的）
前 言本书是教育部“高等教育面向21 世纪教学内容和课程体系改革计划”中“ 热
工课程教学内容和课程体系改革的研究与实践”项目的研究成果, 教育部热工课
程“九五”规划教材。
本书是根据国家教育委员会制定的多学时“工程热力学课程教学基本要求”
(1995 年修订版)以及多年来工程热力学课程教学内容和课程体系改革的实践
经验, 并考虑到21 世纪初叶的教学需要, 在第二版的基础上修订而成的。编写
中特别注意到热工科技的发展及高等教育的发展趋势, 在加强基础理论的同时
注意吸收当今热工科技的新成果, 注意联系工程实践, 注意学生创新能力的培
养。
本书保持了第二版的体系, 对工程热力学的基本概念、基本定律, 气体及蒸
汽的热力性质, 各种热力过程和循环的分析计算及化学热力学基础知识等内容
作了比较详细的论述, 力求帮助读者能较好地掌握能量守恒原理、能量贬值原理
以及基本热力过程和循环的计算和分析方法。同时, 本书根据上述基本要求增
删了一些内容以满足21 世纪初叶的教学需要。本书增加了非稳态流动过程、熵
方程、火用、火用平衡方程、通用焓图与通用熵图、饱和蒸气压方程、单元系相平衡及
水和水蒸气热力性质程序简介等内容; 精简了热力学第二定律和熵的统计意义、
热力学一般关系式在求实际气体的h 和s 等函数时的应用、二冲程活塞式内燃
机的循环、增压式内燃机及其循环等内容。为了更好地培养学生的自学能力, 一
些内容让学生通过独立思考自己去解决, 如流动混合改写成例题或习题。为了
帮助学生复习掌握所学的理论知识, 本书各章的例题、思考题和习题有较大的加
强。编撰这些例题、思考题和习题时, 力求使其有代表性、启发性和灵活性。这
些题目中有些也可作为课堂讨论的题材。
本书中水和水蒸气的热力性质采用我国学者严家马录教授等编制的《水和水
蒸气热力性质图表》中的数据。书中的名词术语、单位均符合国家标准。
参加本书修订工作的有沈维道教授、蒋智敏教授( 第三、四、五、十三章) 和童
钧耕教授(绪论及第一、二、六、七、八、九、十、十一、十二、十四章) , 受沈维道教授
和蒋智敏教授委托, 全书最后由童钧耕统稿。
本书主审人哈尔滨工业大学严家马录教授仔细审阅了书稿, 提出了许多宝贵
意见。1999 年7 月教育部热工课程教学指导委员会会议对书稿进行了认真审
阅。对热工课程教学指导委员会和严家马录教授, 以及对本书的编写给予过帮助
的各位同志和教研室同仁, 在此一并表示衷心感谢。
由于水平所限, 书中难免有不妥之处, 敬请读者不吝指正
编者
2000 年9 月
2 前 言
目 录
主要符号................................. 1
绪论................................... 1
0 - 1 热能及其利用.......................... 1
0 - 2 热力学发展简史......................... 2
0 - 3 工程热力学的主要内容及研究方法................. 3
第一章 基本概念............................ 5
1 - 1 热能在热机中转变成机械能的过程................. 5
1 - 2 热力系统............................ 7
1 - 3 工质的热力学状态及其基本状态参数................ 8
1 - 4 平衡状态、状态方程式、坐标图................... 12
1 - 5 工质的状态变化过程....................... 14
1 - 6 过程功和热量.......................... 17
1 - 7 热力循环............................ 23
思考题................................ 26
习题................................. 26
第二章 热力学第一定律......................... 29
2 - 1 热力学第一定律的实质...................... 29
2 - 2 热力学能和总能......................... 29
2 - 3 能量的传递和转化........................ 31
2 - 4 焓............................... 33
2 - 5 热力学第一定律的基本能量方程式................. 33
2 - 6 开口系统能量方程式....................... 36
2 - 7 能量方程式的应用........................ 40
思考题................................ 45
习题................................. 46
第三章 理想气体的性质......................... 48
3 - 1 理想气体的概念......................... 48
3 - 2 理想气体状态方程式....................... 49
3 - 3 理想气体的比热容........................ 52
3 - 4 理想气体的热力学能、焓和熵.................... 60
3 - 5 理想气体混合物......................... 67
思考题................................ 75
习题................................. 76
第四章 理想气体的热力过程...................... 80
4 - 1 研究热力过程的目的及一般方法.................. 80
4 - 2 定容过程............................ 82
4 - 3 定压过程............................ 83
4 - 4 定温过程............................ 89
4 - 5 绝热过程............................ 90
4 - 6 多变过程............................ 95
* 4 - 7 非稳态流动过程......................... 107
思考题................................ 113
习题................................. 114
第五章 热力学第二定律........................ 120
5 - 1 热力学第二定律......................... 120
5 - 2 可逆循环分析及其热效率..................... 123
5 - 3 卡诺定理............................ 127
5 - 4 熵参数、热过程方向的判据.................... 130
5 - 5 熵增原理............................ 139
5 - 6 熵方程............................. 144
5 - 7 火用参数的基本概念 热量火用.................... 150
* 5 - 8 工质火用及系统火用平衡方程..................... 159
5 - 9 热力学温标........................... 167 思考题................................ 169
习题................................. 170
第六章 实际气体的性质及热力学一般关系式.............. 175
6 - 1 理想气体状态方程用于实际气体的偏差............... 175
6 - 2 范德瓦尔方程和R - K 方程.................... 177
6 - 3 对应态原理与通用压缩因子图................... 181
6 - 4 维里方程............................ 185
6 - 5 麦克斯韦关系和热系数...................... 186
6 - 6 热力学能、焓和熵的一般关系式.................. 193
6 - 7 比热容的一般关系式....................... 198
* 6 - 8 通用焓图与通用熵图....................... 200
* 6 - 9 克劳修斯- 克拉贝隆方程和饱和蒸气压方程............. 203
* 6 - 10 单元系相平衡条件....................... 206
思考题................................ 209
习题................................. 209
第七章 水蒸气............................. 212
2 目 录
7 - 1 饱和温度和饱和压力....................... 212
7 - 2 水的定压加热汽化过程...................... 213
7 - 3 水和水蒸气的状态参数...................... 216
7 - 4 水蒸气表和图.......................... 218
7 - 5 水蒸气的基本过程........................ 223
* 7 - 6 水及水蒸气热力性质程序简介................... 227
思考题................................ 229
习题................................. 229
第八章 气体与蒸汽的流动....................... 232
8 - 1 稳定流动的基本方程式...................... 232
8 - 2 促使流速改变的条件....................... 235
8 - 3 喷管的计算........................... 239
8 - 4 背压变化时喷管内流动过程简析.................. 246
8 - 5 有摩阻的绝热流动........................ 247
8 - 6 绝热节流............................ 248
思考题................................ 253
习题................................. 254
第九章 压气机的热力过程....................... 256
9 - 1 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量............. 256
9 - 2 余隙容积的影响......................... 258
9 - 3 多级压缩和级间冷却....................... 260
9 - 4 叶轮式压气机的工作原理..................... 262
* 9 - 5 引射式压缩器简述........................ 264
思考题................................ 265
习题................................. 265
第十章 气体动力循环......................... 268
10 - 1 分析动力循环的一般方法.................... 268
10 - 2 活塞式内燃机实际循环的简化.................. 269
10 - 3 活塞式内燃机的理想循环.................... 272
10 - 4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较............. 279
* 10 - 5 活塞式热气发动机及其循环................... 281
10 - 6 燃气轮机装置循环....................... 283
10 - 7 燃气轮机装置的定压加热实际循环................ 288
* 10 - 8 提高燃气轮机装置循环热效率的措施............... 290
* 10 - 9 喷气式发动机简介....................... 292
思考题................................ 293
习题................................. 294
第十一章 蒸汽动力循环装置...................... 297
目 录3
11 - 1 简单蒸汽动力装置循环———朗肯循环............... 297
11 - 2 再热循环........................... 305
11 - 3 回热循环........................... 307
* 11 - 4 热电合供循环......................... 313
* 11 - 5 蒸汽- 燃气联合循环...................... 314
* 11 - 6 蒸汽动力装置循环的火用分析................... 316
思考题................................ 322
习题................................. 323
第十二章 制冷循环........................... 326
12 - 1 概况............................. 326
12 - 2 压缩空气制冷循环....................... 327
12 - 3 压缩蒸气制冷循环....................... 331
12 - 4 制冷剂的性质......................... 334
* 12 - 5 其他制冷循环......................... 335
12 - 6 热泵循环........................... 338
思考题................................ 339
习题................................. 339
第十三章 湿空气............................ 341
13 - 1 概述............................. 341
13 - 2 相对湿度和含湿量....................... 343
* 13 - 3 相对湿度测定......................... 348
13 - 4 湿空气的焓湿图........................ 351
13 - 5 湿空气过程及其应用...................... 355
思考题................................ 362
习题................................. 362
第十四章 化学热力学基础....................... 365
14 - 1 概述............................. 365
14 - 2 热力学第一定律在有化学反应系统内的应用............ 367
14 - 3 绝热理论燃烧温度....................... 372
14 - 4 化学平衡与平衡常数...................... 375
14 - 5 离解与离解度,平衡移动原理................... 378
14 - 6 化学反应方向判据及平衡条件.................. 381
* 14 - 7 热力学第三定律,熵的绝对值................... 387
思考题................................ 389
习题................................. 390
附录................................... 391
附表1 各种单位制常用单位换算.................... 391
附表2 一些常用气体的摩尔质量和临界参数............... 393
附表3 低压时一些常用气体的比热容.................. 394
附表4 几种理想气体的真实摩尔定压热容公式.............. 396
附表5 理想气体的平均比定压热容................... 397
附表6 理想气体的平均摩尔定压热容.................. 399
附表7 气体的平均比定压热容的直线关系式............... 401
附表8 空气的热力性质........................ 402
附表9 气体的热力性质........................ 409
附表10 氨( NH3 )饱和液和饱和蒸气的热力性质.............. 413
附表11 过热氨(NH3 )蒸气的热力性质.................. 415
附表12 氟里昂134a 的饱和性质(温度基准) ............... 418
附表13 氟里昂134a 的饱和性质(压力基准) ............... 420
附表14 过热氟里昂134a 蒸气的热力性质................ 422
附表15 0.1 MPa 时饱和空气的状态参数................. 427
附表16 一些物质在25 ℃时的燃烧焓ΔH0
C ............... 429
附表17 一些物质的标准生成焓、标准吉布斯函数和25 ℃、100 kPa 时的绝对熵......................... 430
附表18 一些反应的平衡常数Kp 的对数( lg)值.............. 432
主要参考文献.............................. 433
部分题目答案.......................... 434
谢谢分享:):):) 多谢分享，学习学习。。。 楼主威武啊 顶 好东西
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