工程熱力學

本書主要依據教育部制定的多學時“工程熱力學”課程教學基本要求，綜合參考圍內外多本優秀教材和書籍，結合多年教育教學實踐經驗整理編撰而成。本書是南京航空航天大學的精品特色綜合類規劃教材，也是“工程熱力學”金課建設項目的重要成果之一。

全書內容包括5個部分：熱力學基本概念、熱力學基本定律、工質熱物性質與一般熱力過程、典型設備熱力過程以及熱力循環與性能分析。本書以熱機循環分析為目標，在覆蓋熱力學基礎理論知識的基礎上，更注重分析方法的闡述，豐富了工程應用實例，具有鮮明的航空特色。

本書可作為飛行器動力工程、能源與動力工程、熱能工程、航空航天工程、機械工程、車輛工程、飛行器沒計與工程、飛行器環境與生命保障工程等相關專業的教材，也可供有關工程技術人員參考。 ^[1] 

第0章 緒論

0.1 能量及能源

0.2 熱力學及其發展簡史

0.3 工程熱力學研究對象及主要內容

0.4 工程熱力學的研究方法

第1章 基本概念及定義

1.1 熱力系統

1.2 工質的熱力學狀態及其基本狀態參數

1.2.1 壓力

1.2.2 密度和比容

1.2.3 温度

1.3 熱力學平衡態

1.3.1 平衡狀態

1.3.2 狀態方程

1.3.3 狀態參數座標圖

1.4 準平衡過程與可逆過程

1.4.1 準平衡過程（準靜態過程）

1.4.2 可逆過程

1.5 功與熱量

1.5.1 功的熱力學定義

1.5.2 過程熱量

1.6 熱力循環

思考題

習題

第2章 熱力學第一定律

2.1 熱力學第一定律的實質

2.2 熱力學能和焓

2.2.1 熱力學能

2.2.2 總能

2.2.3 功

2.2.4 焓

2.3 熱力學第一定律能量方程

2.3.1 熱力學第一定律基本能量方程

2.3.2 閉口系統能量方程

2.3.3 開口系統能量方程

2.4 能量方程的應用

2.4.1 動力機械設備

2.4.2 壓縮機械設備

2.4.3 熱交換器

2.4.4 管道設備

2.4.5 節流設備

思考題

習題

第3章 理想氣體的性質與過程

3.1 理想氣體

3.1.1 理想氣體的概念

3.1.2 理想氣體狀態方程式

3.2 理想氣體的比熱容

3.2.1 比熱容的定義

3.2.2 理想氣體的比熱容

3.2.3 利用比熱容計算熱量

3.3 理想氣體的狀態參數

3.3.1 理想氣體的熱力學能

3.3.2 理想氣體的焓

3.3.3 理想氣體的熵

3.4 理想氣體的基本熱力過程

3.4.1 定容過程

3.4.2 定壓過程

3.4.3 定温過程

3.4.4 絕熱過程

3.4.5 基本熱力過程的過程曲線線簇

3.5 理想氣體的多變過程

思考題

習題

第4章 熱力學第二定律

4.1 熱力學第二定律的實質

4.1.1 自發過程與其方向性

4.1.2 熱力學第二定律的表述

4.2 卡諾定理

4.2.1 卡諾循環

4.2.2 概括性卡諾循環

4.2.3 逆向卡諾循環

4.2.4 多熱源的可逆循環

4.2.5 卡諾定理

4.3 克勞修斯不等式

4.3.1 熵的概念

4.3.2 克勞修斯不等式

4.4 熵及孤立系統熵增原理

4.4.1 熵產與熵流

4.4.2 孤立系統熵增原理

4.4.3 熵平衡方程

4.4.4 典型不可逆過程的熵分析

4.4.5 做功能力的損失

4.5 煙

4.5.1 的基本概念

4.5.2 焩的各種形式

4.5.3 能量貶值原理

思考題

習題

第5章 實際氣體及水蒸氣

5.1 實際氣體狀態方程

5.1.1 範德瓦爾（Van der Waals）方程

5.1.2 對比態定律

5.2 熱力學一般關係式

5.2.1 自由能及自由焓

5.2.2 特徵函數

5.2.3 麥克斯韋關係式

5.3 物性參數關係式

5.3.1 熱係數及循環關係式

5.3.2 定容比熱及定壓比熱

5.4 熵、熱力學能及焓的一般關係式

5.4.1 熵的一般關係式

5.4.2 熱力學能的一般關係式

5.4.3 焓的一般關係式

5.5 水蒸氣

5.5.1 水蒸氣的定壓發生過程

5.5.2 水蒸氣圖及表

5.5.3 水蒸氣的狀態參數確定

思考題

習題

第6章 理想氣體混合物及濕空氣

6.1 混合氣體的成分

6.2 分壓力定律和分容積定律

6.2.1 分壓力與道爾頓分壓力定律

6.2.2 分體積與亞美格分體積定律

6.3 理想混合氣體的熱力性質計算

6.3.1 理想混合氣體總參數的計算——加和性

6.3.2 理想混合氣體比參數的計算——加權性

6.3.3 理想氣體混合過程的熵變

6.4 濕空氣

6.4.1 濕空氣的性質

6.4.2 濕空氣的乾球温度、濕球温度及絕熱飽和温度

6.4.3 濕空氣焓濕圖

6.5 濕空氣的熱力過程及應用

思考題

習題

第7章 壓氣機及渦輪

7.1 活塞式壓氣機

7.1.1 活塞式壓氣機工作原理

7.1.2 理想過程的熱力分析

7.1.3 餘隙容積的影響

7.1.4 多級壓縮及中間冷卻

7.2 葉輪式壓氣機和渦輪

7.2.1 葉輪式壓氣機

7.2.2 渦輪

思考題

習題

第8章 管道內的氣體流動

8.1 一維穩定流動的基本方程

8.1.1 假定條件

8.1.2 基本方程

8.2 物理量概念

8.2.1 聲速

8.2.2 馬赫數

8.2.3 定熵滯止參數

8.3 氣體在噴管、擴壓管中的定熵流動

8.3.1 流速改變的條件

8.3.2 噴管和擴壓管中的流動特徵

8.4 噴管的計算

8.4.1 流速

8.4.2 臨界壓力及臨界流速

8.4.3 流量

8.4.4 噴管的設計和校核計算

8.5 背壓對噴管氣流特性的影響

8.5.1 漸縮噴管

8.5.2 縮放（拉伐爾）噴管

8.6 有摩擦的絕熱流動

8.7 絕熱節流

思考題

習題

第9章 氣體動力循環

9.1 分析動力循環的一般方法與步驟

9.1.1 分析循環的步驟 ^[1]