工程热力学
工程热力学
少于1000 人选课
更新日期:2025/06/13
开课平台智慧树
开课高校四川大学
开课教师莫政宇孙立成鲍静静唐继国杨伟
学科专业工学力学类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
热能如何转化成电能,空调如何制冷,薛定谔的“生命赖负熵为生”意味着什么?热力学告诉你答案! 本课程详细系统地介绍了热力学基本概念、基本理论及其工程应用,教学内容包括基本理论、工质热力性质、热力过程及热力循环三大部分。课程讲解视频包含重点难点、典型例题,每章节附有知识点测试及答案详解供学生课前预习及课后复习巩固,为能源动力类、航空航天类、交通运输类、核工程类、土木类、机械类、化工类等专业提供必需的基础理论知识,既可以作为独立的线上学习资源,也可以作为线下学习资源的有效补充。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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绪论
莫政宇
学习资料
基本概念及定义
热能和机械能的相互转换过程
莫政宇
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热力系统
莫政宇
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工质的热力学状态及其基本状态参数
莫政宇
学习资料
平衡状态、状态方程式、坐标图
莫政宇
学习资料
准静态过程和可逆过程
鲍静静
学习资料
功与热量
鲍静静
学习资料
热力循环
鲍静静
学习资料
热力学第一定律
学习资料
热力学第一定律的实质、热力学能和总能
唐继国
学习资料
热力学第一定律基本能量方程——封闭系统能量方程
唐继国
学习资料
开口系统能量方程
唐继国
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稳定流动能量方程的应用
唐继国
学习资料
理想气体的性质和热力过程
学习资料
理想气体
鲍静静
学习资料
理想气体的比热容
鲍静静
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理想气体的热力学能、焓、熵
鲍静静
学习资料
理想气体的热力过程
理想气体的热力过程(一)
鲍静静
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理想气体的热力过程(二)
鲍静静
学习资料
理想气体多变过程及热力过程综合分析
鲍静静
学习资料
水蒸气的热力性质与热力过程
学习资料
水蒸气的饱和状态和相图
莫政宇
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水的定压加热汽化过程
莫政宇
学习资料
水和水蒸气的热力性质图表
莫政宇
学习资料
热力学第二定律
学习资料
热力学第二定律
自然过程的方向性
莫政宇
学习资料
热力学第二定律的经典表述
莫政宇
学习资料
卡诺循环
莫政宇
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卡诺定理
莫政宇
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熵和热力学第二定律的数学表达式
莫政宇
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熵方程
莫政宇
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孤立系统熵增原理
莫政宇
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系统的作功能力——㶲
莫政宇
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几种能量的㶲
莫政宇
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能量贬值原理
莫政宇
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气体与蒸汽的流动
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稳定流动基本方程
鲍静静
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促使气体流速改变的条件
鲍静静
学习资料
喷管的计算
鲍静静
学习资料
有摩擦的绝热流动
鲍静静
学习资料
绝热节流
鲍静静
学习资料
压气机的热力过程
单级活塞式压气机工作原理和理论耗功量
鲍静静
余隙容积的影响
鲍静静
多级压缩和级间冷却
鲍静静
气体动力循环
学习资料
分析气体动力循环的一般方法
孙立成
学习资料
活塞式内燃机的理想循环
孙立成
学习资料
燃气轮机装置循环
孙立成
学习资料
蒸汽动力循环
学习资料
简单蒸汽动力循环——朗肯循环
莫政宇
学习资料
蒸汽参数对朗肯循环的影响
莫政宇
学习资料
再热循环、回热循环
莫政宇
学习资料
制冷循环
压缩空气制冷循环
杨伟
学习资料
压缩蒸汽制冷循环和其他制冷循环
杨伟
学习资料
理想气体混合物及湿空气
理想气体混合物
鲍静静
学习资料
湿空气的性质
鲍静静
学习资料
湿空气的状态参数
鲍静静
学习资料
湿空气的焓湿图
鲍静静
学习资料
湿空气的热力过程
鲍静静
学习资料
  • 绪章绪论

    介绍热能的两种利用方式、热力学的发展简史以及《工程热力学》的研究对象和主要研究内容。

  • 0.1绪论

    介绍热能的两种利用方式、热力学的发展简史以及《工程热力学》的研究对象和主要研究内容。

  • 第一章基本概念及定义

    介绍热力学基本概念:热力系、工质、热源、冷源、热力学状态、状态参数、平衡态、状态方程式、p-v图、T-s图、准平衡过程、可逆过程、热量、功、循环。

  • 1.1热能和机械能的相互转换过程

    介绍热能和机械能之间的相互转换过程以及工质和热源冷源的概念。

  • 1.2热力系统

    介绍热力系统的概念及分类。

  • 1.3工质的热力学状态及其基本状态参数

    介绍工质的热力学状态、状态参数概念以及三个基本状态参数:温度、压力、比体积。

  • 1.4平衡状态、状态方程式、坐标图

    介绍平衡的概念、简单可压缩系统的状态方程式及状态参数坐标图。

  • 1.5准静态过程和可逆过程

    介绍准平衡/准静态过程及可逆过程的概念。

  • 1.6功与热量

    介绍热力过程的过程参数:功及热量的概念,同时给出可逆过程的过程功及过程热量的计算公式。

  • 1.7热力循环

    介绍热力循环的概念及分类,同时给出循环的经济性指标计算公式。

  • 第二章热力学第一定律

    热力学第一定律的实质及热力学第一定律的各种表达式和具体应用。

  • 2.1热力学第一定律的实质、热力学能和总能

    热力学第一定律的实质及热力学能、总能的概念。

  • 2.2热力学第一定律基本能量方程——封闭系统能量方程

    介绍封闭系统的能量方程。

  • 2.3开口系统能量方程

    介绍推动功、焓的概念及开口系统的一般能量方程和稳定流动能量方程。

  • 2.4稳定流动能量方程的应用

    介绍稳定流动能量方程在工程中的主要应用。

  • 第三章理想气体的性质和热力过程

    理想气体模型、理想气体状态方程,理想气体的比热、内能、焓、熵的计算以及理想气体的基本过程。

  • 3.1理想气体

    介绍理想气体模型及理想气体状态方程式。

  • 3.2理想气体的比热容

    比热容的定义及理想气体的真实比热容和平均比热容。

  • 3.3理想气体的热力学能、焓、熵

    介绍理想气体的热力学能、焓的计算以及熵的概念和理想气体熵变的计算。

  • 3.4理想气体的热力过程

    介绍理想气体的四个基本热力过程:定容、定压、定温及定熵过程。

  • 3.5理想气体多变过程及热力过程综合分析

    介绍理想气体多变过程及多变过程的综合分析。

  • 第四章水蒸气的热力性质与热力过程

    作为实际气体的典型代表,水蒸气的饱和状态概念及p-T相图,水蒸气的定压加热汽化过程及水蒸气的不同状态,正确使用水蒸气图表及计算程序,水蒸气的基本热力过程。

  • 4.1水蒸气的饱和状态和相图

    介绍水蒸气的饱和状态概念及相图。

  • 4.2水的定压加热汽化过程

    介绍水的定压加热汽化过程及其p-v图和T-s图。

  • 4.3水和水蒸气的热力性质图表

    介绍水蒸气图表及应用及水蒸气的基本热力过程。

  • 第五章热力学第二定律

    讨论热力学第二定律的实质及表述,建立第二定律各种形式的数学表达式,给出过程能否实现的数学判据,剖析孤立系熵增、不可逆过程的熵产、㶲损失、㷻增的内在联系。

  • 5.1热力学第二定律

    介绍过程的方向性及自发过程的概念,以及热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述。

  • 5.2卡诺循环

    介绍卡诺循环的组成、热效率及逆向卡诺循环和概括性卡诺循环。

  • 5.3卡诺定理

    介绍并证明了卡诺定理,阐明了卡诺循环及卡诺定理在热力学里的重要意义。

  • 5.4熵和热力学第二定律的数学表达式

    介绍并推导出状态参数熵及判别循环、过程能否实现的热力学第二定律的数学表达式。

  • 5.5熵方程

    根据热力学第二定律数学表达式推导各类热力系统的熵方程。

  • 5.6孤立系统熵增原理

    详细阐述孤立系熵增原理。

  • 5.7系统的作功能力——㶲

    介绍㶲的概念,并给出了常见能量的㶲(热量㶲、冷量㶲、热力学能㶲、焓㶲等)。

  • 5.8能量贬值原理

    由熵增、㶲减等概念引申出能量贬值原理。

  • 第六章气体与蒸汽的流动

    流动过程中气体能量传递传递和转化规律,包括气体及蒸汽流经喷管等设备时气流参数变化与流道截面积的关系以及绝热节流的特性。

  • 6.1稳定流动基本方程

    介绍稳定流动的4个基本方程。

  • 6.2促使气体流速改变的条件

    介绍促使气体流速发生改变的两个条件:力学条件和几何条件。

  • 6.3喷管的计算

    介绍喷管的流速和流量计算。

  • 6.4有摩擦的绝热流动

    介绍摩阻对流动的影响。

  • 6.5绝热节流

    介绍绝热节流过程。

  • 第七章压气机的热力过程

    以活塞式压气机为重点,分析压缩气体生产过程的热力学特性。

  • 7.1单级活塞式压气机工作原理和理论耗功量

    介绍单级活塞式压气机的工作过程及原理。

  • 7.2余隙容积的影响

    介绍余隙容积对压气机理论耗功及产气量的影响。

  • 7.3多级压缩和级间冷却

    介绍多级压缩和级间冷却对压气机的影响。

  • 第八章气体动力循环

    以活塞式内燃机和燃气轮机装置循环为例,讨论气体动力装置的特性和能量转换规律,研究提高各类装置热效率的途径。

  • 8.1分析气体动力循环的一般方法

    介绍分析气体动力循环的一般方法,以活塞式内燃机为例介绍了将实际循环抽象成理论循环的方法。

  • 8.2活塞式内燃机的理想循环

    介绍了内燃机的混合加热(萨巴德)循环、定压加热(狄塞尔)循环和定容加热(奥托)循环。

  • 8.3燃气轮机装置循环

    介绍燃气轮机装置循环的特点,分析了燃气轮机定压加热理想循环的热效率及装置的净功。

  • 第九章蒸汽动力循环

    蒸汽动力循环的能量转换特性。

  • 9.1简单蒸汽动力循环——朗肯循环

    介绍朗肯循环的构成及其热效率。

  • 9.2蒸汽参数对朗肯循环的影响

    介绍蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响及有摩阻的朗肯循环。

  • 9.3再热循环、回热循环

    介绍再热、回热措施对蒸汽动力循环的影响。

  • 第十章制冷循环

    制冷循环的能量转换特性。

  • 10.1压缩空气制冷循环

    介绍压缩空气制冷循环的构成及特点。

  • 10.2压缩蒸汽制冷循环和其他制冷循环

    介绍压缩蒸气制冷循环及的构成及特点以及其他制冷循环。

  • 第十一章理想气体混合物及湿空气

    无化学反应、成分稳定的理想气体混合物及湿空气的性质和能量转换规律。

  • 11.1理想气体混合物

    介绍理想气体混合物状态参数的确定及分压力定律和分容积定律。

  • 11.2湿空气的性质

    介绍湿空气的热力性质。

  • 11.3湿空气的状态参数

    介绍绝对湿度、相对湿度、含湿量、干球温度、湿球温度、露点温度等湿空气的状态参数。

  • 11.4湿空气的焓湿图

    介绍湿空气的焓湿图及其应用。

  • 11.5湿空气的热力过程

    介绍湿空气的热力过程计算。

  • 开始学习
  • 绪章  作业测试
    绪章绪论

    0.1 绪论

    视频数1
  • 第一章  作业测试
    第一章 基本概念及定义

    1.1 热能和机械能的相互转换过程

    1.2 热力系统

    1.3 工质的热力学状态及其基本状态参数

    1.4 平衡状态、状态方程式、坐标图

    1.5 准静态过程和可逆过程

    1.6 功与热量

    1.7 热力循环

    视频数7
  • 第二章  作业测试
    第二章 热力学第一定律

    2.1 热力学第一定律的实质、热力学能和总能

    2.2 热力学第一定律基本能量方程——封闭系统能量方程

    2.3 开口系统能量方程

    2.4 稳定流动能量方程的应用

    视频数4
  • 第三章  作业测试
    第三章 理想气体的性质和热力过程

    3.1 理想气体

    3.2 理想气体的比热容

    3.3 理想气体的热力学能、焓、熵

    3.4 理想气体的热力过程

    3.5 理想气体多变过程及热力过程综合分析

    视频数6
  • 第四章  作业测试
    第四章 水蒸气的热力性质与热力过程

    4.1 水蒸气的饱和状态和相图

    4.2 水的定压加热汽化过程

    4.3 水和水蒸气的热力性质图表

    视频数3
  • 第五章  作业测试
    第五章 热力学第二定律

    5.1 热力学第二定律

    5.2 卡诺循环

    5.3 卡诺定理

    5.4 熵和热力学第二定律的数学表达式

    5.5 熵方程

    5.6 孤立系统熵增原理

    5.7 系统的作功能力——㶲

    5.8 能量贬值原理

    视频数10
  • 第六章  作业测试
    第六章 气体与蒸汽的流动

    6.1 稳定流动基本方程

    6.2 促使气体流速改变的条件

    6.3 喷管的计算

    6.4 有摩擦的绝热流动

    6.5 绝热节流

    视频数5
  • 第七章  作业测试
    第七章 压气机的热力过程

    7.1 单级活塞式压气机工作原理和理论耗功量

    7.2 余隙容积的影响

    7.3 多级压缩和级间冷却

    视频数3
  • 第八章  作业测试
    第八章 气体动力循环

    8.1 分析气体动力循环的一般方法

    8.2 活塞式内燃机的理想循环

    8.3 燃气轮机装置循环

    视频数3
  • 第九章  作业测试
    第九章 蒸汽动力循环

    9.1 简单蒸汽动力循环——朗肯循环

    9.2 蒸汽参数对朗肯循环的影响

    9.3 再热循环、回热循环

    视频数3
  • 第十章  作业测试
    第十章 制冷循环

    10.1 压缩空气制冷循环

    10.2 压缩蒸汽制冷循环和其他制冷循环

    视频数2
  • 第十一章  作业测试
    第十一章 理想气体混合物及湿空气

    11.1 理想气体混合物

    11.2 湿空气的性质

    11.3 湿空气的状态参数

    11.4 湿空气的焓湿图

    11.5 湿空气的热力过程

    视频数5
  • 期末考试