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《工程热力学》课程教学大纲
2017-07-07 17:01   审核人:   (浏览次数:)

EngineeringThermodynamics

【课程代码】1049015         【课程类别】专业必修课

【学分】3                  【先修课程】化工原理、高等数学、大学物理

【学时数】56                【授课专业】过程装备及控制工程(本科)

课程的性质和目的

本课程是过程装备及控制工程专业的技术基础课。工程热力学是研究热能与其他能量形式间相互转换以及能量的有效释放,传递和强化等规律的科学。其任务是培养学生运用热力学的定律和有关的理论知识,对化工过程进行热力学分析的基本能力;培养学生的工程观点,特别是最大限度地利用资源和节约能源的观点;初步掌握化学工程设计与研究中获取物性数据,对化工过程进行有关计算的方法。

 

二、课程教学内容(学时数分配)

绪论 (3学时)

0.1本课程的性质

0.2 能源及其利用

0.3 热力学

0.4 工程热力学的研究对象及主要内容

0.5 热力学研究方法

 

第一章  基本概念  3学时)

11  热力系统

12  热力状态

13  热力过程

重点掌握:

1、系统与环境的定义、系统的划分及系统处于平衡态的条件;

2、状态参数的特征及性质;(教学难点)

3、对可逆过程的理解;(教学难点)

 

第二章 热力学基本定律  12学时)

21  热力学第一定律的实质

22  能量的传递形式

23  封闭系统的能量方程

24  敞开系统的能量方程

25  稳定流动能量方程

26  热力学第二定律实质

27  卡诺循环    

28  多热源的可逆循环

29  熵和克劳修斯不等式

210  孤立系统熵增原理

重点掌握:

能量的传递形式;

热、功的基本计算式;

功的大小与过程可逆程度的关系(教学难点);

封闭、开口系统及稳流过程的能量方程式及其应用;

热力学第二定律的表述及实质;

卡诺循环及卡诺定理、据动力循环原理和制冷原理进行计算(教学难点)

熵的定义、熵方程及熵增原理;(教学难点)

 

 气体与蒸气的热力性质12学时)  

31  理想气体及其状态方程

32  热容、内能和焓

33  理想气体内能、焓和比热容

34  理想气体的熵

35  理想气体的混合物

36  实际气体与理想气体的偏差

37  对比态定律与普遍化压缩因子

38  实际气体的状态方程

39  纯物质相变区的状态及参数坐标图

310 湿空气

重点掌握:

比热容的定义及理想气体定压比热容的计算、过程热的计算;

理想气体内能、焓、熵变化的计算;

实际气体比热容的计算及比焓、比熵、比内能变化的计算;

内能、焓和的定义及性质;(教学难点)

对比态两参数及三参数法求实际气体的P-V-T关系;

实际气体的状态方程求实际气体的P-V-T关系;

实际气体的P-v 图、T-S图和lgP-h图。

 

第四章  气体与蒸气的热力过程9学时)

41  理想气体的热力过程

42  蒸气的热力过程

43  湿空气的热力过程

44  气体与蒸气的绝热节流过程

45  压气机中的热力过程

46  往复式膨胀机中的热力过程

重点掌握:

气体与蒸气的绝热节流过程

实际气体绝热膨胀制冷原理

压气机中的热力过程及压缩功耗的计算。(教学难点)

 

火用  分析基础6学时)  

5.1  火用火无  的基本概念  

5.2  火用  值的计算  

5.3  火用  损失  

5.4 火用  方程  

5.5 火用  效率和热效率  

重点掌握火用火无  的基本概念火用  值的计算、火用  损失火用效率。如何合理用能(教学难点)。

 

 热力循环9学时)  

6.1  热力循环的类型

6.2  蒸气动力循环

6.3  蒸气压缩制冷循环

重点掌握:

蒸汽动力循环的工作原理及其热效率的计算、提高热效率的措施;

蒸气压缩制冷循环的工作原理及其制冷系数的计算。

三、课程教学的基本要求

本课程学时数为56学时(其中讲授54学时,2学时机动),采用多媒体课件进行教学。

本课的教学环节包括课堂讲授,学生自学,习题讨论课,习题,答疑,期末考试。通过上述基本教学步骤,要求学生从热力学第一、第二定律出发,掌握和了解化工过程中各种能量的相互转化和有效利用。并能正确运用热力学原理分析和解决化工生产中有关能量转换、相变等实际问题的能力,初步掌握化工过程设计与研究中获取物性数据,对化工过程进行有关计算的方法。

四、考核方式及成绩评定方式

采用平时成绩与考试成绩相结合的考核方法。学生完成作业、课堂学习等环节后,获得参加考试资格,考试方式为半闭卷考试(可带入考试前规定准备的资料)。课程总成绩按考试成绩与平时成绩(包括作业、课堂提问、考勤等)为六四开或五五开的比例进行评定。

五、建议教材及教学参考书

[1] 教材书:毕明树·工程热力学(第二版或第三版)·化学工业出版社,20012007

[2] 李斯特·工程热力学原理·化学工业出版社,1990

[3]雷一东、葛喜臣·化工热力学·重庆大学出版社,1989

[4]陈钟秀、顾飞燕·化工热力学·化学工业出版社,1993

[5]沈维道等·工程热力学·工业出版社,1983

[6]曾丹苓等·工程热力学·人民出版社,1984

[7]朱明善等·工程热力学·清华大学出版社,2001

[8][]M.C.波特尔C.W.萨默顿.工程热力学全美经典学习指导系列·科学出版社,2002

 

 

                                                  2016-8-9  

 

 

 

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