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《工程热力学A》课程简介课程编号14014001课程名称匚程热力学/Engineering Thermodynamics学分4学时64(实验学时含在实验课程“热工实验一”中,单独开出)先修课程高等数学、大学物理、工程化学考核方式闭卷主要教材《工程热力学》,沈维道等,高等教育出版社,第四版2007年参考书目《工程热力学》,华自强主编,高等教育出版社(二版),1985课程简介(控制在300字以内,包括教学内容简述及学生能力培养要求)中文《工程热力学》是热能与动力工程专业的一门主要专业基础课本课程旨在使热能与动力工程专业学生获得有关能量转换的基本理论知识,并具备一定的分析问题,解决问题的能力,也为后续课程打好理论基础《工程热力学》的研究对象主要是能量转换,特别是热能转化成机械能的规律和方法,以及提高转化效率的途径其主要内容包括
(1)基本概念与基本定律,如热力系统、状态参数、平衡态、热力学第一定律、热力学第二定律等这些基本概念和基本定律是全部工程热力学的基础
(2)能量的转化过程特别是热能转化为机械能是由工质的吸热、膨胀、排热等状态变化过程实现的,因此过程和循环的分析研究及计算方法是工程热力学的重要内容
(3)常用工质的性质工质性质对其状态变化过程有着极其重要的影响英文Engineering thermodynamicsn isa majorbasic courseof thermalenergy andpower engineering.The purposeof thiscourse isto enablethe studentsof thermalenergy andpower engineeringto gainthe basicknowledge ofenergy conversion,and havethe abilityto analyzeand solveproblems.The mainresearch objectof engineeringthermodynamics isenergy conversion,especially thelaw andmethod ofheat energy into mechanical energy,and theway toimprove the conversion efficiency.Its maincontents include:
(1)basic concepts and basic laws,such asthermodynamic system,state parameter,equilibrium state,first lawof thermodynamicsand thesecond lawof thermodynamics.These basicconceptsandbasiclawsare thebasis ofall engineeringthermodynamics.
(2)theconversionprocess ofenergy especiallythe heatenergyintomechanicalenergyis achievedby heat,refrigerant expansion,heat rejectionand otherstate changeprocess,so theprocess andcycle analysis and thecalculation methodisanimportant contentof Engineeringthermodynamics.
(3)the propertiesof commonworking fluids.The propertiesof workingfluids havea veryirnporlanl influenceon theprocess ofthe stalechange.《工程热力学A》教学大纲课程编号14014001课程名称工程热力学/Engineering Thermodynamics学分4学时64(课内实验0上机0课外实践0)先修课程高等数学、大学物理建议修读学期4
一、课程性质、目的与任务本课程为能源与动力工程专业的一门重要基础课,重点培养学生应用工程热力学的基本知识解决工程应用中有关热力学的实际问题的能力,其教学目标如下
1.使学生系统熟练地掌握工程热力学基本概念、基本理论和基本的研究方法,用于分析和掌握有关工程热力学的实际热能工程问题的相关技术原理
2.牢固掌握基本热力过程及其实际应用,用于判断热能工程问题的关键参数、抽象和概括出实际过程的近似过程
3.培养和训练学生应用数学方法分析解决有关简单可压缩系统的一般热力学关系式
4.掌握有关工程热力学的主要专业词汇的英文,使学生具一定阅读英文专业原著的能力
5.使学生对工程热力学感兴趣并能通过网络、参考书等自学掌握课堂外的更多有关热力学知识本课程的毕业要求指标点和教学目标的对应关系、教学方法及评价依据如下表:表一本课程的毕业要求指标点和教学目标的对应关系、教学方法及评价依据No.毕业要求指标点教学目标达成途径评价依据1-1能够将数学、物理等自然科学理论与教学目标
11.课堂教学讲清楚基本概念学生课堂表现、习题工程技术相结合,更好的服务工程技产生的背景、物理意义及基本公质量,试卷分析术式的推导、应用范围及典型应用案例;
2.作业练习每章均布置一定量的作业,力求达到熟能生巧的程度1-4掌握本专业所需的基础知识和基本理教学目标
21.课堂教学讲清楚四个热力过学生课堂表现、习题论知识程和多变过程的T-s图、P-V图质量,试卷分析及初终态状态参数的计算和能量的转换,并充分认识其重要性;
2.持续的案例教学应用在后续章节的教学中如气体的动力循环、蒸汽动力循环、制冷循环等不断教学生如何通过P-v图和T-s图来分析循环效益,强化学生的应用意识5-2针对复杂的问题,能够对其建模和并教学目标3学生课堂表现、习题L课堂教学结合状态参数的特能够理解其局限性质量,试卷分析点,强化对微积分的概念的理解及应用,确信应用数学方法所得到的关联式具有普遍适应性;
2.案例教学通过例题的推导演示,掌握获取物质热力学一般表达式的基本方法;
3.作业训练6-1能够基于工程相关背景知识对复杂工教学目标
41.课堂教学;程问题进行合理分析
2.作业训练作业分析考试12-1具有自主学习和终身学习的意教学目标
51.课堂交流学习方法;课堂表现及课下交流识
2.指定使用网上课堂;情况、网上课堂的使用
二、教学内容及学时分配按章节列出内容要求学时等,实验上机项目要列在课程内容一栏教学要重点难点学时实验上机课程内容备注求☆△安排学时学时绪论C2第一章基本概念及定义A☆4第一节热能和机械能相互转换的过程
0.5第二节热力系统
0.5第三节工质的热力学状态及其基本参数
0.5第四节平衡状态、状态方程、坐标图
0.5教学重点难点学时实验上机课程内容备注要求☆△安排学时学时第五节工质的状态变化过程△
0.5第六节过程功和热量1第七节热力循环
0.5第二章热力学第一定律A☆6第一节热力学第一定律的实质1第节热力学能和总能
0.5第三节能量的传递和转化1第四节焰
0.5第五节热力学第一定律的基本能量方程式△1第六节开口系统能量方程式△1第七节能量方程式的应用1第三章气体和蒸汽的性质A6第一节理想气体的概念
0.5第二节理想气体的比热容
0.5第三节理想气体的热力学能、焰和燧☆1第四节水蒸气的饱和状态和相图1第五节水的气化过程和临界点1第六节水和水蒸气的状态参数1第七节水蒸气表和图☆1第四章气体和蒸汽的基本热力过程A☆△6第一节理想气体的可逆多变过程1第二节定容过程
0.5第三节定压过程
0.5第四节定温过程
0.5第五节绝热过程
0.5第六节理想气体热力过程综合分析
1.5第七节水蒸气的基本过程
1.5第五章热力学第二定律A☆△12第一节热力学第二定律1第二节卡诺循环和多热源可逆循环分析1第二节卡诺定理
1.5教学重点难点学时实验上机课程内容备注要求☆△安排学时学时第四节焙、热力第二定律的数学表达式2第五节端方程1第六节孤立系统的端增原理1第七节烟参数的基本概念、热量人用;C
1.5第八节工质湖及系统娴平衡方程C2第九节热力学温标C1第六章实际气体的性质及热力学一般关系式B△4第一节理想气体状态方程用于实际气体的偏差
0.5第二节范德瓦尔方程和R-K方程
0.5第二节对应态原理与通用压缩因子图
0.5第四节维里方程
0.5第五节麦克斯韦关系和热系数1第六节热力学能、焙和嫡的一般关系
0.5第七节比热容的一般关系式
0.5第七章气体与蒸汽的流动A☆△4第一节稳定流动的基本方程式1第二节促使流动改变的条件
0.5第二节喷管的计算
0.5第四节背压变化时喷管内流动过程简析
0.5第五节有摩阻的绝热流动
0.5第六节绝热节流1第八章压气机的热力过程B4第一节单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量1第二节余隙容积的影响1第三节多级压缩和级间冷却1第四节叶轮式压缩压缩机的工作原理C1第九章气体动力循环B4第一节分析动力循环的一般方法
0.5第二节活塞式内燃机实际循环的简化
0.5第三节活塞式内燃机的理想循环1教学要重点难点学时实验上机课程内容备注求(☆)(△)安排学时学时第四节活塞式内燃机各种理想的热力学比较1第五节燃气轮机循环装置C
0.5第六节燃气轮机装置的定压加热循环C
0.5第十章蒸汽动力装置循环A☆A4第一节简单动力循环装置——朗肯循环1第二节再热循环1第三节回热循环1第四节热电合供循环C
0.5第五节蒸汽一燃气联合循环C
0.5第十一章制冷循环A☆A4第一节概况
0.5第二节压缩空气制冷循环1第二节压缩蒸汽制冷循环1第四节其他制冷循环C1第五节热泵循环C
0.5第十二章理想气体混合物及湿空气4第一节理想气体的混合物A
0.5第二节理想气体混合物的比热容、热力学能、焰和燃A1第二节湿空气C
0.5第四节湿空气的状态参数C
0.5第五节湿球温度和绝热饱和温度C
0.5第六节湿空气的焰-湿图C1(教学基本要求A-熟练掌握;B-掌握;C-了解)
三、建议实验(上机)项目及学时分配无(本课程实验安排在《热工实验》的实验课程中)
四、教学方法与教学手段参见表
一五、考核方式与成绩评定标准闭卷集中考试,考试70%,平时(作业、点名)30%
六、教材与主要参考书目:
1、教材《工程热力学》,沈维道等,高等教育出版社,第四版2007年
2、参考教材
[1]《工程热力学》,沈维道主编,高等教育出版社(三版),2001
[2]《工程热力学》,华自强主编,高等教育出版社(二版),1985
[3]《工程热力学》,丘倍力主编,建筑工业出版社,1984
[4]^Fundamentals ofthermodynamics^,Richard ESonntag,New York:John WileySons Inc,2003
七、大纲编写的依据与说明结合《工程热力学》课程指导委员会的有关教学要求,以及工程专业认证的毕业指标点要求,在安徽工业大学原有《工程热力学》教学大纲基础上修订而成。