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1 绪论 1

1.1 热力学的本质 1

1.2 热力学系统 8

1.3 热力学参数 10

1.4 单位 12

1.5 质量、力和重量 14

1.6 压力 17

1.7 温度 21

1.8 其他热力学参数 29

1.9 过程 30

1.10 压力、温度和分子动能 31

习题 32

2 热力学第一定律 34

2.1 引言 34

2.2 热力学第一定律的基础 34

2.3 与第一定律有关的能量 35

2.4 势能和动能的计算 38

2.5 转移能的计算 39

2.6 用于系统的热力学第一定律 46

2.7 功率 48

2.8 焓 50

2.9 热力学第一定律的应用 52

习题 58

3 理想气体和实际气体 62

3.1 引言 62

3.2 理想气体与实际气体的关系 65

3.3 摩尔 70

3.4 实际气体的状态方程 74

3.5 范德瓦尔斯状态方程 74

3.6 范德瓦尔斯方程的精确性 78

3.7 其他状态方程 83

3.8 维里状态方程 84

3.9 对应状态和对比参数 85

3.10 小结 92

习题 93

4 气体的状态变化 95

4.1 平衡与可逆性 95

4.2 多变过程 100

4.3 多变过程功的计算 103

4.4 内能的变化 107

4.5 焓的变化 109

4.6 cp和cv之间的关系 110

4.7 可逆绝热过程的p-v关系 111

4.8 多变过程的比热容 113

4.9 比热容的变化 115

4.10 气体内能和焓的变化 121

习题 123

5 热力学第二定律和熵 128

5.1 引言 128

5.2 卡诺循环 130

5.3 逆卡诺循环 135

5.4 克劳修斯不等式 138

5.5 熵 141

5.6 熵与非可逆性 144

5.7 熵的应用 146

5.8 第二定律的几种不同形式 148

习题 149

6 热力学第二定律的某些推论 154

6.1 温度与热力学第二定律 154

6.2 可用能和不可用能 155

6.3 进入系统的能量的可用性 156

6.4 传热过程中可用能的损失 159

6.5 系统中可用能的变化 161

6.6 封闭系统的可用性 166

6.7 熵与不可用能 168

习题 169

7 熵的概率和特性 173

7.1 引言 173

7.2 微观研究 173

7.3 概率 174

7.4 概率和熵 179

7.5 熵与热力学第三定律 181

习题 183

8 热力学普通公式 184

8.1 引言 184

8.2 内能与焓 187

8.3 熵的变化 190

8.4 比热容关系式 191

8.5 克拉珀龙公式 193

8.6 焦耳—汤姆逊系数 194

8.7 其他普通公式 199

8.8 小结 200

习题 201

9 蒸气 203

9.1 引言 203

9.2 液体的气化 204

9.3 蒸气表 208

9.4 压缩液体 209

9.5 湿蒸气的参数 211

9.6 蒸气参数的确定 213

9.7 蒸气图表 215

9.8 蒸气和液体的节流 217

9.9 蒸气状态的变化 218

9.10 确定蒸气状态的方法 223

9.11 两相混合物的非平衡状态 226

习题 229

10 惰性气体与蒸气混合物 234

10.1 引言 234

10.2 理想气态混合物的参数 234

10.3 系统内理想气体的非可逆混合 240

10.4 理想气体在流动过程中的混合 243

10.5 体积分析和质量分析 245

10.6 气体—蒸气混合物 246

10.7 空气—蒸气混合物 247

10.8 空气湿度图 254

10.9 单一的热量传递 255

10.10 增湿与去湿 257

10.11 汽化冷却 261

习题 265

11 化学热力学基础 269

11.1 引言 269

11.2 燃烧 269

11.3 实际燃料的燃烧 273

11.4 燃烧产物成分分析的应用 279

11.5 一般燃烧 282

11.6 反应热 282

11.7 发热值 283

11.8 生成热 289

11.9 化学能 290

11.10 燃烧温度 292

11.11 化学平衡 293

11.12 活性混合物中的平衡 294

11.13 逸度与活度系数 301

习题 303

12 流体流动热力学 306

12.1 引言 306

12.2 层流和紊流 307

12.3 流动的连续性 310

12.4 能量方程与压力变化 311

12.5 止流特性 314

12.6 声速与马赫数 316

12.7 等截面通道的绝热流动 319

12.8 变截面通道中的绝热流动 322

12.9 理想喷嘴中的流动 328

12.10 喷嘴效率 331

12.11 喷嘴内的激波 333

12.12 非绝热流动 337

12.13 小结 342

习题 342

13 气体循环及其应用 346

13.1 引言 346

13.2 循环的判据 347

13.3 奥托循环 348

13.4 狄塞尔循环 353

13.5 布雷顿循环或焦耳循环 356

13.6 斯特令和埃里克森（蓄热）循环 360

13.7 内燃机 363

13.8 内燃机的特性 367

13.9 气体压缩机 370

13.10 燃气轮机 376

13.11 实际的燃气轮机 378

13.12 喷气发动机 381

习题 385

14 蒸气循环及其应用 389

14.1 引言 389

14.2 卡诺蒸气循环 389

14.3 兰肯蒸气循环 390

14.4 再加热循环 397

14.5 回热给水加热 399

14.6 附加的蒸气循环 403

14.7 制冷 405

14.8 蒸气压缩制冷 408

14.9 其他制冷系统 412

习题 416

15 气体分子的运动理论 420

15.1 引言 420

15.2 压力、温度和运动理论 420

15.3 温度与均方根速度 424

15.4 麦克斯韦速度分布 426

15.5 函数α和b的求值 432

15.6 麦克斯韦速度分布的正确性 434

习题 435

16 统计学和量子力学基础 436

16.1 引言 436

16.2 能级 436

16.3 麦克斯韦-玻尔兹曼统计 438

16.4 玻色-爱因斯坦统计 442

16.5 费密-狄拉克统计 444

16.6 三种模型的比较 445

16.7 常数β的估算 446

16.8 在内能、焓及比热容计算中的应用 447

16.9 平动能和比热容 449

16.10 旋转能和比热容 452

16.11 原子振动能和比热容 457

16.12 低温下的氢气 462

16.13 极高温下的气体 462

16.14 固体和液体 463

16.15 量子力学在确定熵值时的应用 465

习题 468

17 非可逆热力学入门 469

17.1 引言 469

17.2 熵的产生 469

17.3 翁萨格关系式 472

17.4 热电现象的热力学 475

习题 481

18 能的直接转换 483

18.1 引言 483

18.2 温差发电 483

18.3 热离子发电 490

18.4 磁流体动力（MHD）发电 496

18.5 燃料电池 502

18.6 光电池 508

习题 512

19 传热学基础 514

19.1 引言 514

19.2 传导 515

19.3 通过多层壁的热传导 518

19.4 通过厚壁圆筒的热传导 520

19.5 辐射 523

19.6 吸收率与辐射率之间的关系 526

19.7 净辐射能的交换 528

19.8 对流 532

19.9 自然对流 533

19.10 强制对流 536

19.11 有相变过程的膜系数 539

19.12 总传热系数 542

19.13 顺流与逆流热交换的平均温差 546

19.14 多通道和正交流动的热交换器 551

19.15 应用 554

习题 555

附录 560

1 单位换算表 560

2 常用元素的原子量 561

3 蒸汽特性表 562

4 各种致冷剂的饱和蒸气压力 582

5 致冷剂氟利昂-12（F-12）特性表 583

6 氨的特性表 592

7 饱和水银蒸气的特性 596

8 气体特性 597

9 空气的性质 597

10 水的性质 598

11 液态金属特性 598

12 非金属固体的热导率 599

13 低压下空气的热力学特性 600

14 常温常压下各种材料表面的热发射率 604

15 焊管和无缝钢管的尺寸 605

16 根据玻意耳和查理定律导出理想气体特性公式 605

17 特性曲线图 607

主要参考文献 613

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