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1、1,工程热力学,Engineering Thermodynamics,任课教师：孙宏发 E-mail: Tel. 18700191685 QQ:642013729,考试成绩,1、平时作业15% 2、考勤15% 3、期末考试70%,绪 论,工程热力学的研究对象 工程热力学的研究内容 工程热力学的研究方法,3,0-1 能源,4,根据世界能源报道提供的数据：,我国探明可开采储量32.74亿吨，可开采1520年, 石油 Petroleum,世界40-50年, 天然气 Natural Gas,我国探明可开采储量11704亿m3， 可开采2858年,世界60年,5,我国探明可开采储量1145亿吨 可开采
2、5481年, 煤炭 Coal,世界220年,能源消费水平,6, 日、德、俄等 5 6吨标煤/ 人年, 美国11吨标煤/ 人年,我国规划：2030 2050 年 2.5 3吨标煤/ 人年, 我国 1吨标煤/ 人年,发电为例,7,我国电力 2 亿 5 千万千瓦, 中等发达国家 1 kW/人, 发达国家 6 kW/ 人,2050 年 1 kW/人 15 亿千瓦, 我国 0.2 kW/ 人,电的来源,8, 煤： 9 亿 kW,2050 年 1 kW/人 15 亿千瓦, 水能： 3 亿 7 千 6 百 kW, 核能： 2 亿 kW, 风能、太阳能： 1 亿 kW,0-2 热能的重要地位,9,热能的利用：
3、 直接利用：烘干、蒸煮、采暖、熔化等。,提高换热效率是主要研究内容,间接利用：热能其他形式的能量（如：机械能、 电能热力发电厂、以及车辆、船舶、飞机等 的动力装置）,热能的间接利用中，能量的转换是能量利用的前提。,热动力装置工作的实质（热能动力过程的任务）：热能机械能（电能） 历史上，蒸汽机的应用，引起了历史上著名的“工业革命”。0.6% 现代社会中，所消耗的机械能（电能）绝大多数是由热能转换而来的（热力发电厂、核电厂、汽轮机、内燃机、燃气轮机以及火箭发动机等）。40%,10,11,能源转换利用的关系,热 能,电 能,机 械 能,风 能,水 能,化 学 能,核 能,地 热 能,太 阳 能,一次
4、能源 (天然存在),二次能源,燃料电池,燃烧,热机,电动机,发电机,90%,转换,直接利用,水车,风车,风轮机,裂变,聚变,光热,供暖,光电转换,0-3 工程热力学的研究对象及主要内容,12,1什么是工程热力学？,从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。 工程热力学是重要的技术基础课,2.研究对象,与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。,热力学基本定律（热力学第一定律、热力学第二定律）；,13,3.主要研究内容,热力学第一定律主要考察热能传递过程总量守恒（量）与热力学第二定律主要考察能量的转换条件及转换限度（质）,工质的性质；,
5、提高能量转换效率的途径。,0-4 研究方法,14,1.宏观方法,即把物质看做连续体，不考虑物质的微观结构，从宏观现象出发来描述客观规律。用宏观物理量（状态参数）来描述物质所处的状态。,特点：可靠，普遍，不能任意推广,2.微观方法,从微观粒子的运动及相互作用角度研究热现象及规律,特点：揭示本质，模型近似,0-4 工程热力学学习方法,15,(1)注意逻辑推理的思维方法，反复体会感性认识和理性认识的相互关系；,(2)抓住重点，自己动手推导公式；,(3)多做习题，学会解题方法。很多东西只有通过解题才能学到，不会解题，就不可能掌握工程热力学；,(4)课前自学，课后复习，勤于思考。,热力学方面获诺贝尔奖的
6、科学家（1）,J.D.范.德瓦尔斯 Johannes van der Waals (1837-1923) 荷兰 气体和液体状态方程 1910年诺贝尔物理学奖,热力学方面获诺贝尔奖的科学家（2）,M.普朗克 Max Planck (1858-1947) 德国 发现能量子（量子理论） 热二律 1918年诺贝尔物理学奖,热力学方面获诺贝尔奖的科学家（3）,W.H.能斯脱 Walther Hermann Nernst (1864-1941) 德国 热化学，熵基准 1920年诺贝尔化学奖,热力学方面获诺贝尔奖的科学家（4）,L.昂萨格 Lars Onsager (1903-1976) 美国 不可逆过程热
7、力学理论 1968年诺贝尔化学奖,热力学方面获诺贝尔奖的科学家（5）,I.普里戈金 Ilya Prigogine (1917-) 比利时 热力学的耗散结构理论 1977年诺贝尔化学奖,热力学方面获诺贝尔奖的科学家（6）,K.G.威尔逊 Kenneth G. Wilson (1936-) 美国 临界重整化群理论 1982年诺贝尔物理奖,22,参考书：,1、沈维道等编， 工程热力学, 高教出版社, 2004年6月； 2、施明恒等编，工程热力学，建筑工业出版社，2003年9月； 3、徐生荣主编，工程热力学，建筑工业出版社，； 4、武淑萍主编，工程热力学学习指导，建筑工业出版社，2004年8月； 5、何雅铃编，工程热力学精要分析及典型题精解，西安交通大学出版社，2001年12月。 6、刘宝兴编，工程热力学习题详解，机械工业出版社，2007年6月。 7、廉乐明编，工程热力学，建工出版社，2007年。,
