本书是配合教育部“工程热力学”课程教学改革以及广东省“151工程”项目研究内容，总结多年课堂教学经验而编写的一本《工程热力学》教材。本书在编写过程中特别注意近年来热工科技的发展，在详细介绍热力学基础理论的同时，注意吸收当今热工科技研究的新成果，注意联系工程实践，注意培养学生的创新能力。

本书的主要内容包括两大部分：工程热力学的基本概念、基本理论和现代热力学的理论基础、发展概况。使读者在掌握热力学基础知识的同时，对热力学最新发展有一个大体的了解，能更好地将热力学理论应用到工程实践过程之中。

本书详细介绍了工程热力学理论基础，包括热力学基本概念和基本定律，常用工质的热力性质，分析、计算实现热能和机械能相互转换的各种热力过程和热力循环以及提高转换效率的正确途径。同时，本书还介绍了部分现代热力学的理论基础和发展概况，包括燃料电池、热经济学分析、节能等新型能量转换技术，相关环境问题的研究以及与化学过程有关的化学热力学方面的内容。

本书可用于高等学校本科生、研究生教学，也可作为相关领域研究人员的学习参考用书。

绪论

 0.1 概述

 0.2 热力学的发展简史

 0.3 工程热力学的研究对象和主要内容

0.3.1 工程热力学的研究对象和主要内容

0.3.2 本书的主要内容

 0.4 工程热力学的研究方法

第1章 基本概念

 1.1 热力系统和工质

1.1.1 热力系统

1.1.2 工质

 1.2 状态和状态参数

1.2.1 压力

1.2.2 温度

1.2.3 比体积及密度

1.2.4 热力学能

1.2.5 焓

1.2.6 熵

 1.3 平衡状态

 1.4 状态方程和状态参数坐标图

 1.5 过程和循环

1.5.1 过程和循环的概念

1.5.2 工质的状态变化过程

 1.6 功和热量

1.6.1 功的热力学定义

1.6.2 可逆过程的功

1.6.3 过程的热量

 1.7 热力循环

1.7.1 循环概述

1.7.2 正向循环

1.7.3 逆向循环

1.7.4 热力循环研究的重要意义

1.7.5 热力循环研究的传统思路与主要内容

1.7.6 热力循环研究的新思路和前沿热点

 思考题

 习题

第2章 热力学第一定律

 2.1 热力学第一定律的实质

 2.2 热力系统的能量——储存能

2.2.1 热力学能

2.2.2 热力系统的总能

 2.3 功和热量——迁移能

2.3.1 体积变化功

2.3.2 推动功(推挤功)和流动功

 2.4 热力学第一定律的一般表达式

2.4.1 闭口系统的能量方程

2.4.2 一般开口系统的能量方程

2.4.3 稳定流动的能量方程

 2.5 稳定流动能量方程式的应用

2.5.1 回转式热机

2.5.2 压气机、泵、风机

2.5.3 锅炉、换热器

2.5.4 喷管、扩压管

2.5.5 节流

 2.6 热力学第一定律应用举例

2.6.1 闭口系统能量方程的应用

2.6.2 稳定流动能量方程的应用

2.6.3 一般开口系统能量方程的应用

 思考题

 习题

第3章 气体的热力性质和热力过程

 3.1 实际气体和理想气体

 3.2 理想气体状态方程

 3.3 理想气体混合物

3.3.1 混合气体的成分

3.3.2 混合气体的平均摩尔质量和气体常数

3.3.3 道尔顿定律

 3.4 气体的热力性质

3.4.1 气体的比热容

3.4.2 理想气体的热力学能、焓和熵

 3.5 理想气体的热力过程

3.5.1 定容过程

3.5.2 定压过程

3.5.3 定温过程

3.5.4 可逆绝热过程(等熵过程)

 3.6 多变过程

 3.7 不做功过程和绝热过程

3.7.1 不做膨胀功的过程

3.7.2 不做技术功的过程

3.7.3 绝热过程

 3.8 绝热自由膨胀过程和绝热节流过程

3.8.1 绝热自由膨胀过程

3.8.2 绝热节流过程

 3.9 定容混合过程和流动混合过程

3.9.1 定容混合过程

3.9.2 流动混合过程

 3.10 充气过程和放气过程

3.10.1 充气过程

3.10.2 放气过程

 思考题

 习题

第4章 热力学第二定律

 4.1 热力学第二定律概述

4.1.1 自发过程的方向性

4.1.2 可逆过程和不可逆过程

4.1.3 热力学第二定律的表述

 4.2 卡诺定理和卡诺循环

4.2.1 卡诺定理

4.2.2 卡诺循环

 4.3 克劳修斯积分式

4.3.1 克劳修斯积分等式——熵参数

4.3.2 克劳修斯积分不等式——过程不可逆性的度量

 4.4 热力学第二定律的表达式——熵方程

4.4.1 熵流和熵产

4.4.2 熵方程

4.4.3 孤立系统的熵增原理

 4.5 可用能及其不可逆损失

 4.6 流动工质的■和■损

 4.7 热力学第二定律对工程实践的指导意义

 思考题

 习题

第5章 气体的流动和压缩

 5.1 稳定流动的基本方程

5.1.1 连续性方程

5.1.2 能量方程

5.1.3 动量方程

5.1.4 其他一些常用的和流体性质有关的方程

 5.2 喷管中气流参数变化和喷管截面积变化的关系

 5.3 气体流经喷管的流速和流量

5.3.1 流速

5.3.2 临界流速和临界压力比

5.3.3 流量和最大流量

 5.4 压气机的压气过程

5.4.1 单级活塞式压气机的压气过程

5.4.2 活塞式压气机余隙容积的影响

5.4.3 多级活塞式压气机的压气过程

5.4.4 叶轮式压气机的压气过程

 思考题

 习题

第6章 制冷循环

 6.1 逆向卡诺循环

 6.2 空气压缩制冷循环

 6.3 蒸气压缩制冷循环

 6.4 热泵循环

 6.5 制冷剂的热力性质

 6.6 其他制冷循环简介、

6.6.1 蒸汽喷射制冷循环

6.6.2 吸收式制冷循环

 思考题

 习题

第7章 化学热力学基础

 7.1 化学热力学概述

7.1.1 有化学反应的系统

7.1.2 可逆过程和不可逆过程

 7.2 热力学第一定律在有化学反应系统内的应用

7.2.1 热力学第一定律解析式

7.2.2 盖斯定律

7.2.3 基尔霍夫定律

 7.3 绝热理论燃烧温度

7.3.1 理论空气量和过量空气系数

7.3.2 绝热理论燃烧温度

 7.4 化学平衡与平衡常数

 7.5 离解与离解度及平衡移动原理

7.5.1 离解与离解度

7.5.2 压力对化学平衡的影响

7.5.3 温度对化学平衡的影响

7.5.4 平衡移动原理

 7.6 化学反应方向判据及平衡条件

7.6.1 定温定容反应和定温定压反应方向判据和平衡条件

7.6.2 标准生成吉布斯函数

7.6.3 化学势

 7.7 熵的绝对值与热力学第三定律

7.7.1 熵的绝对值

7.7.2 绝对零度不可能达到的热力学第三定律表述方法

 思考题

 习题

第8章 合理用能与节能分析

 8.1 合理用能原则及两类应用的分析

8.1.1 直接换热与热泵换热

8.1.2 热电分产与热电联产

 8.2 喷雾干燥过程能耗分析与节能

8.2.1 能量系统的分析方法

8.2.2 喷雾干燥过程的能耗分析

8.2.3 降低喷雾干燥过程能耗的几种措施

 8.3 空气源热泵空调系统节能分析

8.3.1 空气源热泵空调系统的■分析

8.3.2 空气源热泵空调系统的能耗分布

8.3.3 空气源热泵空调系统的节能措施

 8.4 化工生产过程中的能耗分析与节能

8.4.1 热效率与化工节能的分析方法

8.4.2 化工节能的几个基本观点

8.4.3 化工节能的动向

8.4.4 化工节能的几项对策

第9章 ■与热经济学分析

 9.1 ■分析方法及其在工程领域中的应用

9.1.1 ■分析的基本原理

9.1.2 ■分析方法

9.1.3 ■炯分析方法在工程领域中的应用

9.1.4 ■分析研究新动向

 9.2 热经济学研究的使命与任务

9.2.1 热力学基础的探究

9.2.2 热经济学定价法則的问题

9.2.3 热经济学今后向统一方向发展的问题

9.2.4 考虑生态平衡与生态系统建模问题

 9.3 按能级分摊产品佣成本的方法

9.3.1 按能级分摊的基本思想

9.3.2 按能级分摊的成本分摊方程

 9.4 燃气动力装置性能参数的热经济性分析与决策

9.4.1 等压加热燃气动力装置的热效率分析

9.4.2 热经济性能参数的确定

 9.5 空调制冷方式的热经济学评价

9.5.1 制冷系统的热经济学分析

9.5.2 制冷方式的热经济学比较

第10章 相变和临界现象

 10.1 一级相变的热力学解释

10.1.1 纯物质的气-液相变

10.1.2 二元液体混合物的相分离

 10.2 临界点的热力学理论

 10.3 临界现象

10.3.1 临界乳光

10.3.2 热力学量的临界奇异性

第11章 能源的合理利用及新能源简介

 11.1 概述

11.1.1 能源分类

11.1.2 能源与环境

 11.2 能源的合理利用

11.2.1 洁净煤技术

11.2.2 能量的梯级利用和工业余能

11.2.3 能量转换新技术

 11.3 新能源

11.3.1 核能

11.3.2 太阳能

11.3.3 生物质能

11.3.4 风能

11.3.5 地热能

11.3.6 海洋能

11.3.7 新型二次能源——氢能

附录

参考文献