《高等工程热力学》

主要符号表1

第一章绪论1

1-1 宏观热力学和微观热力学1

1-2 热力学研究对象的特殊性2

1-3 能量转换的内外条件5

1-4 能量损失分析7

1-5 热力分析中简化实际现象的一般方法8

第二章基本概念11

思考题13

2-1 温度的热力学定义14

2-2 温标16

2-3 国际实用温标(IPTS)21

2-4 平衡态23

2-5 实现平衡的条件25

2-6 平衡的稳定性30

2-7 准静态过程(准平衡过程)32

2-8 可逆过程33

习题37

第三章能量与热力学第一定律39

3-1 热力学第一定律和系统的储存能39

3-2 功42

3-3 热量45

3-4 闭口系和开口系 闭口系能量平衡一般方程47

3-5 开口系能量平衡一般方程 稳态稳流能量平衡方程50

3-6 瞬变流动分析52

习题61

第四章熵与热力学第二定律63

4-1 热力学第二定律64

4-2 熵函数 可逆过程热力学第二定律表达式67

4-3 熵增原理 不可逆过程热力学第二定律表达式74

4-4 熵的性质和计算77

4-5 能量的可用性83

4-6 稳定气流能量的可用性90

4-7 不可逆损失与绝热系熵增 不可逆过程举例96

习题101

第五章量子统计力学在热力学中的应用103

5-1 基本概念104

5-2 玻尔兹曼关系式119

5-2 熵和最可几宏态123

5-4 功和热的微观含义128

5-5 三种统计学132

5-6 MB、BE和FD分布律137

5-7 拉格朗日乘数α和β141

5-8 配分函数147

5-9 理想气体热力性质的统计计算157

5-10 气体摩尔热容的量子理论168

5-11 辐射和光子气体175

5-12 电子气体181

10-6 有曲界面时的相平衡187

5-13 固体摩尔热容的量子理论187

习题191

第六章管内气体流动的热力学193

6-1 基本概念与基本方程194

6-2 理想气体的定常等熵流204

6-3 实际工作中的喷管211

6-4 等截面摩擦管流233

6-5 等截面管道中有热交换的流动248

习题257

第七章实际气体状态方程259

7-1 气体分子间的相互作用力 实际气体的区分259

7-2 实际气体与理想气体偏差的宏观特性268

7-3 维里状态方程273

7-4 二常数半经验方程282

7-5 多常数半经验方程291

7-6 对比态原理及气体对比态状态方程298

7-7 实际气体混合物312

习题323

8-1 导出热力性质关系式的条件和基本方法325

第八章实际气体的热力性质与过程325

8-2 热力性质的一股表达式328

8-3 余函数方程338

8-4 导数压缩因子Zp、ZT及其在推算热力性质中的应用359

8-5 实际气体热力过程分析方法366

8-6 实际气体多变过程和多变过程指数369

8-7 几种实际气体典型热力过程的计算376

习题388

第九章溶液的热力性质392

9-1 基本概念及定义392

9-2 变成分系统的基本方程组 化学势395

9-3 广延热力性质与偏摩尔热力性质401

9-4 偏摩尔热力性质的计算410

9-5 混合过程热力性质的变化416

9-6 溶液的化学势、逸度与逸度系数422

9-7 理想溶液435

9-3 活度、活度系数与非理想溶液445

9-9 过量热力性质449

习题457

第十章汽液相平衡461

10-1 平衡与稳定性461

10-2 相平衡条件469

10-3 相律474

10-4 纯质相变时的克劳修斯-克拉贝龙方程及蒸气压方程475

10-5 相压不等时的相变484

10-7 汽相及液相的亚稳平衡498

10-8 蒸汽膨胀过程的亚稳态及威尔逊线503

10-9 二元汽液平衡系统506

10-10 利用状态方程推算溶液的汽液平衡516

10-11 利用活度系数推算溶液的汽液平衡520

10-12 稀溶液中溶质对溶液沸点及凝固点的影响529

10-13 高阶相变533

习题534

第十一章化学热力学538

11-1 化学计量与离解538

11-2 化学反应的热力学第一定律分析540

11-3 化学反应方向的判据与平衡条件546

11-4 化学反应的平衡常数及平衡成分555

11-5 最大可用功 反应热效应与平衡常数的关系平衡转移原理564

11-6 热力学第三定律571

11-7 平衡常数的计算575

11-8 绝热燃烧温度与平衡火焰温度588

11-9 燃料的化学？与燃烧的？损595

11-10 燃料电池604

习题608

12-1 概述613

第十二章不可逆过程热力学613

12-2 流和力的适当选择615

12-3 热传导和电传导中流与力的选择617

12-4 昂色格倒易关系619

12-5 确定唯象系数的一般方法620

附录625

附录一不同单位制常用互换常数及物理常数表625

表1 工程热力学中不同单位制间的常用换算关系625

表2 常用能量单位的互换常数表626

表4 常用物理常数表(用我国法定计量单位表示)628

表3 通用气体常数628

附录二 实际流体计算用图表629

图1.1 通用压缩因子图(超低压区段)629

图1.2 通用压缩因子图(低压区段)630

图1.3 通用压缩因子图(中压区段)631

图1.4 通用压缩因子图(高压区段)632

图2 Zc=0.27的通用压缩因子图633

表1.1 L-K方程压缩因子Z(0)值634

表1.2 L-K方程压缩因子Z(1)值636

表1.3 L-K方程余焓(H*m-Hm/RmTo)(0)值638

表1.4 L-K方程余焓(H*m-Hm/RmTo)(1)值640

表1.5 L-K方程余熵(S*m-Sm/RmTo)(0)值642

表1.6 L-K方程余熵(S*m-Sm/RmTo)(1)值644

表1.7 L-K方程逸度系数[lg(f/p)](0)值646

表1.8 L-K方程逸度系数［lg(f/p)］(1)值648

表1.9 L-K方程(Cp1m-C*p1m/Rm)(0)值650

表1.10 L-K方程(Cp1m-C*p1m/Rm)(1)值652

表2.1 L-K方程导数压缩因子ZP(0)值654

表2.2 L-K方程导数压缩因子ZP(1)值656

表2.3 L-K方程导数压缩因子ZT(0)值658

表2.4 L-K方程导数压缩因子ZT(1)值660

表3 九种量子流体的TOC、POC、VOE值662

表4 RKS方程的Kij值662

表5 L-K方程余函数公式663

附录三 一些物质的物性数据表664

附录四 勃里奇曼热力偏导数关系式668

附录五670

表1 安东尼(Antonine)蒸气压方程常数670

附录六 热化学数据表671

表1 理想气体双原子N2的焓、内能和绝对熵671

表2 理想气体双原子O2的焓、内能和绝对熵673

表3 理想气体双原子CO的焓、内能和绝对熵675

表4 理想气体C02的焓、内能和绝对熵677

表5 理想气体H20的焓、内能和绝对熵679

表6 理想气体双原子H2的焓、内能和绝对熵681

表7 25nC、1atm时的生成焓、生成自由焓和绝对熵682

表8 25nC、1atm时的燃烧焓△Hoc和汽化烙Hfg683

表9 定压热效应Qp［J/m01]684

表10 平衡常数Kp688

附录七 数学基础692

主要参考文献701