高等工程热力学（第3版）

图书标准信息

• 作者 陈则韶
• 出版社 中国科学技术大学出版社
• 出版时间 2022-09
• 版次 3
• ISBN 9787312054389
• 定价 99.00元
• 装帧 其他
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

本书是高等院校工科研究生的重点课程教材，首版被列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
  全书共分6篇：热力学基础，流体工质的热力性质，多组分系统的热力学基础，特殊系统的热力学基础，热力循环，非平衡态热力学基础。基础篇浓缩了热力学的经典理论，强化了能量品位概念；物性篇不仅介绍了工质性质的理论关系，更增加了实验、计算和推算的研究性内容；多组分和特殊系统篇拓展了热力学研究领域，涉及多组分系、磁介质系、化学燃烧系和热辐射系；热力循环篇介绍了结合实际的蒸汽动力循环、燃气循环、压缩式制冷、吸收式制冷和气体压缩循环及等价热力变换分析法；非平衡态热力学篇补充了最新的研究内容，简单介绍了熵产率、炽耗散率、有效能消耗率、有限时间分析法等理论以及应用实例。本书融会了国内外有关教材的精华，吸纳了科研新成果，并在多年教学实践的基础上进行了修改。书末有习题、附表和附录。
  本书可作为能源与动力工程、能源与环境系统工程、热能工程、新能源科学与工程、动力机械及工程、制冷及低温工程、工程热物理、化工过程机械等专业的研究生教材，也可供有关工程技术人员参考。

【作者简介】

陈则韶，日本工学博士,中国科学技术大学热科学和能源工程系二级教授、博士生导师,享受国务院政府特殊津贴。荣获国家科技进步二等奖1项,中国科学院和省部级科技进步二等奖等多项,主要论著有《高等工程热力学》《量热技术和热物性测定》等,发表学术论文200多篇,授权发明专利50多项。

【目录】

目  录

绪论

第1篇热力学基础

第1章  基本概念

1.1热力系·边界·外界

1.2状态·状态参数

1.3热力学第零定律·温度测定与温度计·温标

1.4相·组分·相律

1.5平衡态·稳定平衡态·状态方程

参考文献

 

第2章  热力学第一定律

2.1作用·功·热量·传质能·传递势

2.2过程·准静态过程·可逆过程

2.3热力学第一定律

参考文献

 

第3章  热力学第二定律和熵

3.1自发过程·能量传递与转换的方向性

3.2热力学第二定律

3.3卡诺定理

3.4熵

3.5热力学第一定律与第二定律结合的表达式

3.6熵变·熵流·熵增

3.7熵增原理

3.8熵变的计算

3.9T-s图

3.10自发过程·平衡和平衡稳定性的判据

3.11自发过程的速率与催化

参考文献

 

第4章  有效能和有用功

4.1比有效能、比有用功和比最大有用功

4.2定温过程的功函数——亥姆霍兹自由能F

4.3定温定压过程的功函数——吉布斯自由能G

4.4过程的有效能消耗方程

4.5能量全流程的有效能消耗

4.6热力学第一、二定律的协同应用

4.7有效能分析应用示例

4.8能势、势能、有效能和能量的品位的关系

参考文献

 

第2篇流体工质的热力性质

第5章  热力学函数间的普遍关系式

5.1热力学函数的分类

5.2建立热力学函数普遍关系式的基础

5.3热力学基本关系式和麦克斯韦方程

5.4热系数

5.5比热容的普遍关系式

5.6比熵s、比热力学能u、比焓h的普遍关系式

5.7绝热节流系数的一般关系式

参考文献

 

第6章  热力性质的实验测定

6.1单一物质的p-v-T热力学关系图

6.2p-v-T关系的实验测定方法

6.3p-v-T测试系统

6.4饱和蒸汽压测定

6.5饱和气液密度和临界密度的测定

6.6音速测定·球共鸣声学法测试原理

参考文献

 

第7章  实际气体的状态方程

7.1实际气体与理想气体的偏差

7.2建立实际气体状态方程的基本方法

7.3范德瓦耳斯方程

7.4维里方程

7.5 R-K方程

7.6 R-K-S方程

7.7 P-R方程

7.8 B-W-R方程

7.9 M-H方程

7.10 MBWR方程

7.11蒸汽压方程式

7.12饱和性质表和湿蒸汽热力函数的关系

参考文献

 

第8章  工质热力性质的计算

8.1从状态方程v(p，T)计算u、h、s、cp、cV

8.2从状态方程p(v，T)计算u、h、s、cp、cV

8.3偏离函数计算法

8.4绝热指数κ

8.5工质性质的实用线图

8.6流体工质性质的物性手册和软件

参考文献

 

第9章  流体工质热力性质的推算

9.1对应态原理

9.2通用压缩因子

9.3通用对应态方程的判别规则

9.4通用对应态方程的改进

9.5选择对应态参数变换的方法

9.6饱和液体焓的通用对应态方程

9.7蒸发潜热的通用对应态方程

9.8饱和蒸汽焓的通用方程

9.9通用饱和液体密度的对应态方程

9.10通用饱和蒸汽压的对应态方程

9.11通用饱和蒸汽密度的对应态方程

9.12通用饱和液体和饱和蒸汽熵的对应态方程

9.13几个重要基准参数Δhb、h′b和hc的计算

9.14流体p-v-T的一般性对应关系

参考文献

 

第3篇  多组分系统的热力学基础

第10章  多组分单相混合物系统

10.1多组分系统热力函数的基本方程与化学势

10.2混合物的广延性质与偏摩尔参数

10.3偏摩尔参数的可加定理

10.4用偏摩尔参数表示的热力学关系式

10.5偏摩尔参数的性质与吉布斯-杜亥姆方程

10.6偏摩尔参数的求法

10.7气体混合物的p-v-T-x关系与混合法

10.8非理想混合气体的化学势——逸度

10.9稀溶液中的拉乌尔定律和亨利定律

10.10理想溶体及其热力性质

10.11实际溶液的化学势——活度

参考文献

 

第11章  多组分多相系统

11.1多相系统的热力函数的基本方程

11.2相平衡的一般平衡条件·相图

11.3理想完全互溶二组分气液系统的相平衡关系·精馏原理·杠杆原则

11.4临界区二组分混合溶液的特殊性

11.5具有共沸点的混合物

11.6部分可互溶的二元混合物系统的相图

11.7简单的低共熔混合物分析法

11.8沸点升高与凝固点降低

9一阶相变·高阶相变

11.10多元混合物气液相平衡特性探讨

11.11混合物状态方程拟合及其在热物性计算中的应用

11.12混合物的对应态关系

参考文献

 

第4篇  特殊系统的热力学基础

第12章  简单弹性力系统

12.1一维弹性力系统的功

12.2一维弹性力系统的热力学定律表达式

12.3一维弹性力系统的熵和其他参数的微分式

12.4弹性力系统的状态方程

参考文献

 

第13章  表面薄层系统

13.1液体表面层与表面张力

13.2表面张力功

13.3表面薄层系统的热力学基本微分方程

13.4表面薄层系统的状态方程

13.5弯曲表面层系统

参考文献

 

第14章  简单磁介质系统

14.1磁介质系统的基本概念

14.2磁系统的功

14.3磁系统的热力学关系式

14.4顺磁体的热力学状态方程

14.5顺磁体的热容及其与温度的关系

14.6退磁制冷

14.7室温磁制冷研究

参考文献

 

第15章  含有化学反应和燃烧的系统

15.1化学计量与离解

15.2化学反应的热力学第一定律分析

15.3化学反应方向的判据与平衡条件

15.4化学反应的平衡常数及平衡成分

15.5最大可用功·范托夫方程·平衡转移原理

15.6热力学第三定律

15.7平衡常数的计算

15.8绝热燃烧温度与平衡火焰温度

15.9燃料和燃气

15.10燃烧的不可逆损失

15.11燃烧的效率和有效率

参考文献

 

第16章  燃料电池的热力学基础

16.1燃料电池的原理

16.2燃料电池输出的电功

16.3燃料电池的端电压和输出特性

16.4几种类型的燃料电池

16.5燃料电池系统

参考文献

 

第17章  辐射热力学基础

17.1热辐射系的热力学基础

17.2辐射能密度u′与黑体辐射力E的关系

17.3辐射粒子气的频率分布规律

17.4辐射热力学的量子理论基础

17.5光子气的分布律

17.6黑体光谱辐射密度u′bλ和光谱辐射力Ebλ

17.7热辐射能的光谱有效能与光谱等效温度

17.8辐射系的熵S

17.9平衡态空腔内辐射系的热力学函数

17.10稳态开口辐射系的热力学函数

17.11开放系辐射换热中吸收器的辐射熵流

参考文献

 

第5篇  热力循环

第18章  热力循环组织及其性能评价方法

18.1组织热力循环的基本原则

18.2热力循环的分类

18.3能量利用的效率与热力经济分析

18.4热力完善度和有效能分析法

18.5电热冷联供与最大经济利益分析法

18.6环境和谐综合平衡分析法

18.7主要热力设备的热力性能评价

参考文献

 

第19章  蒸汽动力循环

19.1现代蒸汽发电厂的主系统流程

19.2朗肯循环

19.3蒸汽再热循环

19.4回热循环

19.5再热回热循环

19.6二流体循环

19.7超临界和超超临界压力锅炉的动力循环新技术

参考文献

 

第20章  气体动力循环

20.1燃气轮机循环

20.2内燃机循环

20.3气体流推进式发动机循环

参考文献

 

第21章  制冷和热泵循环

21.1制冷循环的工作原理

21.2制冷系统的能量方程和有效能平衡方程

21.3等价热力变换分析法

21.4空气能在节能中的应用价值

21.5压缩制冷设备的节能途径

21.6吸收式制冷机的工作原理

21.7吸收式制冷工质物性

21.8吸收式制冷循环热力计算

21.9吸收式制冷循环的有效能分析

21.10低温技术基础

参考文献

 

第22章  气体压缩循环

22.1压缩机的分类

22.2压缩功

22.3压缩性能的影响因素

22.4压缩机的效率

参考文献

 

第6篇  非平衡态热力学基础

第23章  不可逆过程的热力学基础

23.1非平衡态热力学简介

23.2近平衡态热力系的局部平衡假设

23.3熵源强度和熵产率

23.4熵源强度的普遍式、热力学的“流”与“力”

23.5线性唯象方程

23.6唯象系数的获得与昂萨格倒易定律

23.7用熵产率理论解题的思路和应用举例

23.8最小熵产率原理和定态的稳定性

23.9耗散极值原理

23.10有效能消耗率最小原理和过程不可逆度

23.11逆流换热器的传热性能分析与优化例

23.12有限时间热力分析法简介

23.13交替吸放热型有限时间热力分析法

23.14定态等价有限时间热力分析法

23.15定态有限时间热力分析法与交替式的比较

23.16定态等价有限时间热力分析法的参数优化

23.17不可逆过程热力学小结

参考文献

 

第24章  非平衡态辐射热力学基础

24.1非平衡态辐射热力学系统

24.2非平衡态辐射场状态的描述

24.3辐射能与物质光热作用的热力学问题

24.4辐射能对物质的量子作用

参考文献

 

习题

习题1热力学基础篇习题

习题2流体工质的热力性质篇习题

习题3多组分系统的热力学基础篇习题

习题4特殊系统的热力学基础篇习题

习题5热力循环篇习题

习题6非平衡态热力学基础篇习题

 

附表

附表 1各种常用单位制换算表

附表 2常用物理常数表

附表3制冷工质的基本参数表

附表4若干流体物质的特征参数与安托万常数

附表5一些物质标准生成焓等的热化学数据

附表6饱和水与饱和蒸汽表（按压力排列）

附表7未饱和水与过热蒸汽表

附表8几种制冷工质饱和液、气的物性表

附表9平衡常数Kp

 

附录  拉格朗日待定乘数法