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第一章 绪论1

1-1 热力学的性质1

1-2 经典力学与热力学的关系1

1-3 温度、热与热力学第零定律3

1-4 温标3

1-5 状态原理5

1-6 功6

1-7 微观热力学和宏观热力学6

1-8 热力学参数7

1-9 基本热力学定律8

1-10 热力学应用8

1-11 单位制10

1-12 向国际单位制的过渡15

1-13 压力和连续体16

1-14 理想气体17

1-16 理想气体分子运动简述20

1-15 理想气体温度计20

思考题22

习题(混合单位制)23

第二章 热力学第一定律27

2-1 引言27

2-2 功27

2-3 气缸中的膨胀功与压缩功28

2-5 电力与磁力的功29

2-4 在重力场中的功29

2-6 内能32

2-7 热力学第一定律34

2-8 热和比热35

2-9 理想气体比热38

2-10 理想气体过程45

2-11 理想气体的准静态过程47

2-12 摘要50

思考题50

习题(英制单位)51

习题(SI单位)53

第三章 纯物质的宏观特性59

3-1 引言59

3-2 纯物质的特性60

3-3 饱和区61

3-4 状态方程65

3-5 固体-蒸汽饱和区的特性参数69

3-6 比热70

3-7 膨胀系数70

思考题73

习题(英制单位)74

习题(SI单位)75

第四章 能量分析原则78

4-1 引言78

4-2 能量平衡和符号规定78

4-3 封闭系统78

4-4 开口系统79

4-5 控制体积80

4-6 开口系统特例的简介83

4-7 焦耳-汤姆孙系数94

思考题96

习题(英制单位)97

习题(SI单位)101

第五章 统计热力学原理107

5-1 引言107

5-2 概率107

5-3 相空间108

5-4 量子概念108

5-5 简并度110

5-6 微观态、宏观态和热力学概率111

5-7 物理模型115

5-8 统计分析的目的116

5-9 斯特林近似法116

5-10 玻色-爱因斯坦统计法117

5-11 费密-狄喇克统计法118

5-12 经典麦克斯韦-玻耳兹曼模型119

5-13 平衡分布119

5-14 热和功的微观解释121

5-15 熵122

5-16 热力学第二定律122

5-17 配分函数123

5-18 常数A和β124

思考题125

习题125

第六章 热力学第二定律127

6-1 引言127

6-2 第二定律的物理描述127

6-3 开尔文-普朗克和克劳修斯说法128

6-4 可逆过程和可逆循环128

6-6 热力学温度130

6-5 热和功的符号规定130

6-7 克劳修斯不等式132

6-8 熵的宏观定义133

6-9 熵增加原理134

6-10 不可逆性的实际原因135

6-11 纯物质的熵136

6-12 理想气体熵的变化137

6-13 卡诺循环138

6-14 可资用能和非资用能142

6-15 关于控制体积下的第二定律分析145

6-16 稳定流动中的可用度和不可逆度146

6-17 可用度的实际分析147

6-18 熵的微观解释152

6-19 麦克斯韦妖和信息论152

思考题153

习题(英制单位)154

习题(SI单位)157

7-2 若干数学预备知识163

第七章 状态方程和广义热力学关系式163

7-1 引言163

7-3 亥姆霍兹和吉布斯函数164

7-4 能量方程164

7-5 麦克斯韦关系式164

7-6 焓，内能和熵165

7-7 比热关系式167

7-8 气体表168

7-9 高压下的比热173

7-10 克劳修斯-克拉珀龙方程173

7-11 热力学性质表的编制174

7-12 状态方程175

7-13 通用压缩因子180

7-14 实际气体的能量参数188

7-15 磁热力学197

7-16 磁热效应198

习题(英制单位)199

思考题199

习题(SI单位)203

第八章 统计热力学应用205

8-1 引言205

8-2 常数β和k205

8-3 状态参数和配分函数206

8-4 单原子理想气体208

8-5 双原子和多原子气体210

8-6 能量均分原理216

8-7 固体217

8-8 电子气体220

8-9 导体和半导体224

8-10 光子气体(黑体辐射)227

8-11 系综和相互作用系统229

思考题230

习题(SI单位)231

9-2 麦克斯韦-玻耳兹曼速度分布234

9-1 引言234

第九章 分子运动论与输运现象234

9-3 分子通量237

9-4 平均自由程238

9-5 碰撞对分子通量的影响240

9-6 平均碰撞距离241

9-7 广义输运系数241

9-8 热导率242

9-9 动力粘性242

9-10 相同分子的相互扩散244

9-11 不同分子的相互扩散245

9-12 热扩散246

9-13 气体中的电子输运247

9-14 分子力场对输运过程的影响248

思考题251

习题(英制单位)251

10-2 吉布斯-道耳顿定律253

第十章 混合气体253

10-1 引言253

10-3 混合气体的能量参数255

10-4 理想气体与蒸汽的混合气体258

10-5 绝热饱和260

10-6 空气湿度图264

10-7 空气调节过程266

10-8 冷却塔274

10-9 真实混合气体275

思考题284

习题(英制单位)285

习题(SI单位)289

第十一章 化学热力学及平衡295

11-1 引言295

11-2 燃烧反应295

11-4 各种表格的参考水平298

11-5 生成熵298

11-3 生成焓298

11-6 反应热300

11-7 绝热火焰温度304

11-8 一般产物的焓306

11-9 平衡312

11-10 理想气体的化学平衡314

11-11 非反应气体的影响321

11-12 复合反应的平衡322

11-13 范特霍夫方程324

11-14 化学势及相平衡326

11-15 吉布斯相律328

11-16 热力学第三定律330

11-17 最大功概念330

思考题331

习题(英制单位)332

习题(SI单位)334

12-2 一般考虑339

第十二章 动力及制冷循环339

12-1 引言339

12-3 蒸汽动力循环340

12-4 与理论蒸汽循环的偏差348

12-5 动力循环分析350

12-6 气体压缩机353

12-7 内燃机循环359

12-8 奥托循环359

12-9 狄塞尔循环361

12-10 旺克尔发动机364

12-11 斯特林循环364

12-12 燃气轮机循环365

12-13 动力循环的第二定律分析373

12-14 混合循环378

12-15 用于喷气推进的燃气轮机379

12-16 冲压式喷气发动机381

12-17 火箭发动机381

12-19 蒸发制冷循环382

12-18 比冲量382

12-20 热泵384

12-21 吸收式制冷系统387

思考题389

习题(英制单位)389

习题(SI单位)394

第十三章 可压缩流热力学401

13-1 引言401

13-2 滞止状态401

13-3 声速及马赫数401

13-4 稳定一维等熵流动404

13-5 控制体积的动量方程409

13-6 理想气体中的激波411

13-7 在收缩-扩张通道中的激波413

13-8 喷管内的蒸汽流420

13-9 喷管及扩压器系数421

思考题424

习题(英制单位)425

习题(SI单位)426

第十四章 不可逆过程热力学430

14-1 引言430

14-2 唯象定律430

14-3 翁萨格互易关系式431

14-4 唯象关系式的应用431

14-5 热通量和熵产生率432

14-6 热电现象433

14-7 温差电路436

思考题439

习题439

第十五章 能量的直接转换441

15-1 引言441

15-2 燃料电池441

15-3 热电能量转换装置445

15-4 热离子装置450

15-5 磁流体发电机452

思考题456

习题457

附录459

表A-1 重要物理常数459

表A-2 转换因子459

表A-3 基本的和补充的SI单位460

表A-4 导出的国际单位460

表A-5 临界常数461

表A-6 在25℃(77°F)及1atm的生成焓，生成吉布斯函数及绝对熵462

表A-7M 饱和温度下水的参数表(国际单位)463

表A-7 饱和温度下水的参数表(英制单位)464

表A-8M 饱和压力下水的参数表(国际单位)466

表A-8 饱和温度下水的参数表(英制单位)467

表A-9 水-过热蒸汽参数表(英制单位)470

表A-9M 水-过热蒸汽参数表(国际单位)476

表A-10 水-压缩液体参数表(英制单位)480

表A-10M 水-压缩液体参数表(国际单位)481

表A-11 水-压缩液体与饱和液体参数的偏差(英制单位)482

表A-12 饱和氨参数-温度表(英制单位)483

表A-13 饱和氨参数-压力表(英制单位)483

表A-14 过热氨参数(英制单位)484

表A-15 饱和温度下氟利昂12的参数表(英制单位)486

表A-16 过热氟里昂12的参数(英制单位)488

表A-17 低压下空气的热力学参数(英制单位)491

表A-17M 低压下空气的热力学参数(国际单位)494

表A-18 低压下气体的热力学参数(英制单位)497

表A-18M 低压下气体的热力学参数(国际单位)499

表A-19 具有等比热及不变分子量及γ-1.4的理想气体的一元等熵可压缩流函数503

表A-20 具有等比热及不变分子量和γ-1.4的理想气体的一元正激波函数504

图A-1 空气湿度图，常温，英制单位，p=1atm505

图A-2 空气湿度图，低温，英制单位，p=1atm506

图A-3 空气湿度图，常温，国际单位，p=1atm507

图A-4 水蒸汽的莫里哀图，英制单位508

图A-4M 水蒸汽的莫里哀图，国际单位511