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《热力学与传热学基础》依照**新颁布的热工课程基本要求编写，对热力学和传热学相关理论进行了系统阐述，并介绍了两方面内容的联系与区别。《热力学与传热学基础》在论述过程中，吸收了大量国际一流大学的教学成果，并结合编者长期的教学经验，力图在内容和体系上有较大的改革和创新。在编写风格上，深入浅出、简洁流畅，特别在语言上力求清新易懂，将基本原理与课程内容紧密结合起来，做到章节有度。在《热力学与传热学基础》的大部分章节的难点处均设置有二维码，方便学生扫描获得动画、视频和演示实验等资料，以便加深对知识点的理解，拓展大学热工课程的教学内容，培养学生的探索精神和创新意识。

目录

前言

第1章 热能转换的基本概念 1

1.1 热力系统环境边界 1

1.1.1 热力系统 1

1.1.2 环境 2

1.1.3 边界 2

1.2 状态状态参数状态方程 3

1.2.1 状态 3

1.2.2 状态参数 4

1.2.3 状态方程 6

1.3 热力过程与热力循环 7

1.3.1 热力过程 7

1.3.2 可逆过程 9

1.3.3 流动过程与非流动过程 11

1.3.4 循环过程与热力循环 11

1.4 热力学中的基本单位与量纲 12

本章小结 13

习题 14

第2章 能量与热力学**定律 16

2.1 功及功量的计算 17

2.1.1 机械功能 17

2.1.2 可逆膨胀功 18

2.1.3 示功图 19

2.2 热量及热量的传递过程 21

2.3 系统储存能及其性质 23

2.4 热力学**定律 26

2.5 闭口系统的能量分析 27

2.6 开口系统的能量分析 30

2.6.1 控制容积系统的质量守恒 30

2.6.2 控制容积系统的能量守恒 31

2.6.3 稳定流动系统的能量方程 33

2.6.4 技术功及在p-v图上的表示 33

2.7 稳定流动方程的应用 34

2.7.1 喷管 35

2.7.2 透平式机械 35

2.7.3 压气机 36

2.7.4 绝热节流 37

2.7.5 自由膨胀过程 38

2.7.6 绝热混合过程 39

本章小结 42

习题 42

第3章 熵与热力学第二定律 49

3.1 自发过程及能量传递与转换的方向性 49

3.1.1 自发过程 49

3.1.2 能量传递与转换的方向性 50

3.2 热力学第二定律的表述 51

3.3 卡诺循环与卡诺定理 53

3.4 状态参数熵 55

3.5 **和第二TdS方程 57

3.6 熵变、熵流与熵产 58

3.7 系统的熵平衡计算 60

3.8 熵增原理 61

3.9 能量的可用性与能量的贬值原理 63

本章小结 66

习题 67

第4章 理想气体热力过程与气体动力循环 71

4.1 理想气体性质及状态方程 71

4.1.1 理想气体的内能和焓 72

4.1.2 理想气体的比热容 72

4.1.3 定容比热容和定压比热容的关系 75

4.1.4 理想气体的内能、焓和熵的计算 76

4.2 理想气体混合物 78

4.2.1 道尔顿定律 78

4.2.2 亚美盖特定律 79

4.2.3 理想气体混合物的成分 79

4.2.4 混合气体的折合摩尔质量及折合气体常数 80

4.2.5 混合气体的比热容 81

4.2.6 混合气体的热力学能、焓及熵 81

4.3 理想气体的基本热力过程 82

4.3.1 定容过程 83

4.3.2 定压过程 84

4.3.3 定温过程 87

4.3.4 定熵过程 88

4.3.5 多变过程 90

4.4 典型理想气体动力循环 92

4.4.1 奥托循环 93

4.4.2 狄塞尔循环 94

4.4.3 沙巴泽循环 97

本章小结 99

习题 103

第5章 水蒸气及蒸汽动力循环 107

5.1 纯物质的相变过程 107

5.2 定压下水蒸气的发生过程 108

5.3 水蒸气的T-v形图和p-v形图 111

5.4 湿蒸汽的干度及状态参数计算 113

5.5 水蒸气的热力性质表 115

5.6 蒸汽动力循环的基本过程 119

5.6.1 基本的蒸汽动力循环 119

5.6.2 朗肯循环的能量平衡核算 120

5.6.3 朗肯循环的改进 122

本章小结 123

习题 125

第6章 温空气及空气调节过程 128

6.1 湿空气的组成和状态参数 128

6.2 湿空气的**湿度和相对湿度 131

6.3 露点温度与干湿球温度 133

6.4 湿空气焓湿图（h—d图）135

6.5 空气调节的基本过程 138

6.5.1 加热或冷却过程 139

6.5.2 加热加湿过程 139

6.5.3 冷却去湿过程 140

6.5.4 绝热加湿过程 142

6.6 湿空气的混合过程 143

6.7 冷却塔 144

本章小结 146

习题 148

第7章 传热学的基本概念与基本定律 150

7.1 传热过程及传热的基本方式 150

7.2 传热的基本定律 151

7.2.1 热传导 151

7.2.2 热对流 152

7.2.3 热辐射 154

7.2.4 复合换热过程 155

7.2.5 流体中的纯导热过程 155

7.2.6 能量守恒定律的要求 156

本章小结 158

习题 159

第8章 热传导过程与傅里叶定律 160

8.1 傅里叶定律与传热速率方程 160

8.2 热扩散方程 162

8.3 一维稳态导热 167

8.3.1 通过平壁的导热 167

8.3.2 传热热阻 169

8.3.3 多层平壁的导热 170

8.3.4 通过长圆筒壁的导热 172

8.3.5 管道保温层厚度的选择 175

8.3.6 球体中的导热 176

8.3.7 通过变截面物体的导热 177

8.4 有内热源的一维稳态导热 178

8.4.1 宥内热源的平壁导热问题 178

8.4.2 有内热源的径向导热问题 179

8.5 扩展表面的稳态传热 182

8.5.1 一般扩展表面的传热问题 183

8.5.2 等截面扩展表面的传热 184

8.6 集总热容法求解非稳态传热问题 185

本章小结 190

习题 192

第9章 对流换热与牛顿冷却定律 197

9.1 局部和平均对流换热系数 197

9.2 层流和湍流 198

9.2.1 层流和湍流速度边界层 199

9.2.2 热边界层 201

9.3 边界层方程 202

9.4 无量纲参数的物理意义 206

9.5 管内强迫对流换热 208

9.5.1 管内流动状态及特征 208

9.5.2 管内平均流速与速度分布特征 208

9.5.3 对流换热系数的变化特点 209

9.5.4 管内平均温度及传热速率的确定 210

9.5.5 管内对流换热的经验关联式 211

9.6 纵掠平板的对流换热 214

9.6.1 纵掠平壁时的层流换热 215

9.6.2 纵掠平壁时的湍流换热 216

9.7 横掠单管和管束的对流换热 218

9.7.1 横掠单管的对流换热 218

9.7.2 横掠管束的对流换热 220

9.8 自然对流换热及其实验关联式 222

本章小结 227

习题 229

第10章 辐射换热与斯特藩一玻尔兹曼定律 232

10.1 黑体表面的辐射与斯特藩一玻尔兹显定律 232

10.2 实际表面的辐射与基尔霍夫定律 233

10.3 黑体表面间的辐射换热与角系数 237

10.3.1 角系数的定义 237

10.3.2 角系数的性质与计算 238

10.3.3 黑体表面间的辐射换热 243

10.4 灰体表面间的辐射换热 244

10.4.1 投入辐射与有效辐射 244

10.4.2 表面辐射热阻 245

10.4.3 灰体表面之间的辐射换热 245

10.4.4 防辐射屏 248

本章小结 249

习题 250

第11章 换热器及其设计计算 253

11.1 换热器中的基本流动形式 253

11.2 换热器中传热速率的计算 254

11.3 换热器对数平均温差的确定 256

11.3.1 顺流换热器的对数平均温差 257

11.3.2 逆流换热器的对数平均温差 259

11.4 换热器的有效度分析 261

本章小结 263

习题 264

参考文献 266

附录 267

附录A 267

附录B 289

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