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| 編輯推薦： |
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本书内容丰富，配有教学课件、微课视频等电子资源，同时与其配套的教辅《工程热力学知识点与典型例题》也将同步出版，有助于读者更好地学习相关专业知识。
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| 內容簡介： |
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全书按照模块—项目—任务—子任务的架构编写，共计4个模块、14个项目，以“引—学—导—做”的模式组织全书内容，以能量传递、转移过程中数量守恒和质量贬值为主线，讲述工程热力学的基本概念和基本定律、气体的热力性质、热力过程与循环、化学热力学及燃料电池的热力学基础等内容。本书注重基本理论的阐述、理论与工程实践的联系，注重结合课程内容对学生进行热力学分析方法和思维能力的训练，在加强基础理论的同时注意吸收当今热工科技的新成果和新思路。本书附有丰富的例题、思考题和习题，附录有较详细的热工图表供开展热力计算时使用。此外，各项目附有知识点和知识结构框图，便于学生明确学习目标、掌握各项目的知识要点及其相互联系与应用。
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| 關於作者： |
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何伯述，北京交通大学机电学院教授，博士生导师。主讲本科生课程《工程热力学》《锅炉原理》《单元机组集控运行》，出版教材3部。在核心期刊上发表有多篇学术论文。
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| 目錄：
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绪论
任务0.1能源及我国能源面临的主要问题
任务0.2热能及其利用
任务0.3热能转换装置的工作过程
任务0.4工程热力学的研究对象及其主要研究内容
任务0.5热力工程及热力学发展简史
任务0.6热力学的研究方法
模块1热力学基本概念和基本定律
项目1基本概念
任务1.1热力系
任务1.2状态和状态参数
任务1.3平衡态
任务1.4状态方程和状态参数坐标图
任务1.5过程和循环
任务1.6功和热量
项目2热力学第一定律
任务2.1热力学第一定律的实质
任务2.2热力学第一定律表达式
任务2.3稳定流动系统的能量方程的应用
任务2.4功和热量的计算及其在压容图和温熵图中的表示
项目3热力学第二定律
任务3.1热力学第二定律的任务
任务3.2可逆过程和不可逆过程
任务3.3热力学第二定律的表达式——熵方程
任务3.4热力学第二定律各种表述的等效性
任务3.5卡诺定理和卡诺循环
任务3.6熵及克劳修斯积分式*
任务3.7热量的可用能（）及其不可逆损失（损）
任务3.8流动工质的和损
任务3.9工质的和损
任务3.10关于损的讨论及方程*
任务3.11热力学温标*
任务3.12热力学第二定律对工程实践的指导意义
模块2工质的热力性质
项目4气体的热力性质
任务4.1实际气体和理想气体
任务4.2理想气体状态方程和摩尔气体常数
任务4.3气体的热力性质
任务4.4实际气体对理想气体性质的偏离
任务4.5实际气体状态方程
项目5热力学微分关系式与通用线图
任务5.1特征函数
任务5.2二元连续函数的数学特性
任务5.3热系数
任务5.4麦克斯韦关系式
任务5.5比熵、比热力学能和比焓的一般关系式
任务5.6比热容的一般关系式
任务5.7焦耳汤姆孙系数的一般关系式*
任务5.8克拉佩龙方程和饱和蒸气压方程*
任务5.9对比状态方程和对应态原理
任务5.10通用线图
项目6水蒸气的热力性质
任务6.1水蒸气的饱和状态
任务6.2水蒸气的产生过程
任务6.3水蒸气的热力性质图表
任务6.4水蒸气的热力过程
项目7理想混合气体与湿空气
任务7.1混合气体的成分
任务7.2混合气体的参数计算
任务7.3湿空气及其湿度
任务7.4露点温度和湿球温度
任务7.5焓和焓湿图
任务7.6比相对湿度和通用焓湿图*
任务7.7湿空气过程——焓湿图的应用
模块3热力过程及热力循环
项目8理想气体的热力过程
任务8.1概述
任务8.2典型定值热力过程分析
任务8.3绝功过程和绝热过程
任务8.4混合过程*
任务8.5充气、放气过程*
项目9气体的流动与压缩
任务9.1一元稳定流动的基本方程
任务9.2喷管中气流参数变化特征
任务9.3气体流经喷管的流速和流量
任务9.4喷管背压变化时的流动
任务9.5喷管中有摩擦的绝热流动过程
任务9.6活塞式压气机的压气过程
任务9.7叶轮式压气机的压气过程
任务9.8引射器的工作过程
任务9.9绝热节流
项目10气体动力循环
任务10.1概述
任务10.2活塞式内燃机的混合加热循环及优化分析
任务10.3活塞式内燃机的等容、等压加热循环及优化分析
任务10.4活塞式内燃机的其他循环及优化分析*
任务10.5燃气轮机循环及优化分析
任务10.6回热燃气轮机理想循环的优化分析
任务10.7喷气发动机循环简介
任务10.8活塞式热气发动机循环
项目11蒸汽动力循环
任务11.1基本蒸汽动力循环——兰金循环
任务11.2蒸汽再热循环和抽汽回热兰金循环
任务11.3热电联产循环
任务11.4实际蒸汽动力循环的能量分析
任务11.5联合动力循环
项目12制冷循环
任务12.1逆向卡诺循环
任务12.2空气压缩制冷循环
任务12.3蒸气压缩制冷循环
任务12.4制冷剂的热力性质与新型制冷剂
任务12.5蒸汽喷射制冷循环和吸收式制冷循环
任务12.6蒸气压缩联合制冷循环
任务12.7热泵循环
模块4化学热力学基础
项目13化学热力学基础
任务13.1化学热力学概述
任务13.2热力学第一定律在化学反应系统中的应用
任务13.3化学反应的热力学第二定律分析
任务13.4化学反应方向及化学平衡
任务13.5理论燃烧温度
任务13.6热力学第三定律与绝对熵
项目14燃料电池的热力学基础
任务14.1燃料电池的原理
任务14.2燃料电池的输出电功
任务14.3燃料电池的端电压和输出特性
任务14.4燃料电池的分类及对比
任务14.5燃料电池的发电系统及性能指标
附录A常用热力性质表
附录B常用热力性质图
附录C主要符号、单位转换系数及物理常量
参考文献
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| 內容試閱：
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本人因一直从事工程热力学教学工作，并录制了国内首门工程热力学慕课，很早就应北京交通大学何伯述教授之邀为他们的新编教材写一个序，近日欣然看到该新编教材的样稿。
工程热力学，是研究热能与机械能相互转换及热能有效利用的科学，是节能的理论基础，是能源动力、机械工程等许多工科专业重要的专业基础课。工程热力学的内容主要包括基本概念和基本定律、工质的性质与热力过程、热力循环以及化学热力学基础等。由于工质是能量转换的媒介或载体，在基本定律、基本定理的推演及应用中有时需要用到工质的性质与热力过程，且工质又分为理想气体和实际气体，两者性质不同，过程及处理方法亦有差异等，因此如何逻辑清晰且循序渐进地讲授或布局教材内容及架构，以更有益于学生对工程热力学的理解和整体掌握，不同的教师或有不同的认识与体会。这也是各工程热力学教材体系不尽相同的原因所在。
本书编者基于多年的教学实践，以模块—项目—任务—子任务的编列方式组织教材内容，四大模块及各自囊括的项目(示于括号内)为：热力学基本概念和基本定律（基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律）、工质的热力性质（气体的热力性质、热力学微分关系式与通用线图、水蒸气的热力性质、理想混合气体与湿空气）、热力过程及热力循环（理想气体的热力过程、气体的流动与压缩、气体动力循环、蒸汽动力循环、制冷循环）、化学热力学基础（化学热力学基础、燃料电池的热力学基础）。每个项目之下有若干个任务，相当于一般教材每章之下有若干节。特别是在“气体动力循环”项目中，编者对气体动力循环的循环比功给予了更多的关注，导出了给定循环最低和最高温度下循环比功的极值，并强调工程应用时不应该只追求循环热效率，而应该根据具体情况在追求循环热效率与追求循环比功之间科学取舍。另外，为了适应能源科学的发展，编者在“化学热力学基础”模块中增加了“燃料电池的热力学基础”项目，这将有助于读者从能量转换的角度认识和了解燃料电池。总之，编者在本书的编著上做了不少新颖的尝试，期待有利于读者对工程热力学主脉的把握和内容的学习。
工程热力学是一门充满生机的经典科学，特别是在能源危机和环境污染严重制约人类可持续发展的今天，希望有更多的人喜欢并掌握这门科学以更好地服务于节能减排，共筑青山绿水美好家园。
吴晓敏2020年4月于清华园第2版前言
在以往的教学实践中，编者发现现有典型教材存在一些待改进的地方，如内容组织有待优化和完善，前后内容关联性有待提高，部分知识分析的重点需要重新审视，学科的新发展也需要被纳入教材中。为此，编者于2020年7月出版了《工程热力学》第1版，重点对气体动力循环的分析进行了改写并引入了燃料电池的热力学基础。
自《工程热力学》第1版出版后，不少读者表示了对本书的认可，编者承担的工程热力学课程也在2020年被评为北京交通大学线上线下混合金课。为了更好地服务于广大读者，在本书第1版出版后，编者对全书进行仔细的审读并加以完善，增加体现思政元素的阅读材料和重要知识点视频资源，形成《工程热力学》第2版。与《工程热力学》第1版相比，第2版教材主要做出了如下改进：
（1）项目4中导出了理想气体的3个ds方程；
（2）项目5中基于吉布斯方程组给出了使用矩阵行列式关系式导出麦克斯韦关系式的方法；给出（强调）了使用通用对比余焓（余熵）图计算实际气体焓（熵）变化的方法；
（3）项目8中利用理想气体的ds方程导出了理想气体典型定值过程线在压容图和温熵图中的斜率；基于ds方程导出了理想气体等熵过程方程；
（4）项目10中明确了理想往复式气体动力循环装置的两个理论极值工况；
（5）项目11中导出了联合循环效率的计算公式；
（6）项目12中增加了蒸气压缩联合制冷循环及其分析方法；
（7）项目13中完善了化学势的导出过程及其物理意义；
（8）项目14中从燃料燃烧损的角度增加了研究燃料电池必要性的论证，同时增加了部分有针对性的习题。
读者在使用本教材时，可扫码查看相关知识点视频资源，达到融会贯通的效果。与本书同步出版的《工程热力学知识点与典型例题》，总结了各项目的知识点，给出了本书中所列思考题和习题的参考答案，还增加了开拓工程热力学思路的大量典型例题，有利于读者提高学习效果。
选用本教材的教师可针对教学大纲对本书内容进行取舍而不会影响教学效果。对于少学时的专业，可以对本书内容进行选择性的讲授和学习，如项目1~项目4的部分内容，项目6~项目10的部分内容，而其他项目可以作为学有余力的同学拓宽知识面时自学参考。
编者在本书的编写过程中，参考了国内外典型教材及教辅资料，在此一并致谢！感谢给予编者关心、支持和帮助的各位前辈、同仁、助教、研究生和家人们，以及北京交通大学出版社的相关工作人员，没有他们的支持、关心和辛勤付出，本书是难以成稿付印的！本书共计86.2万字，其中何伯述完成39%并负责统稿，何頔完成27%，王超俊完成17%，严林博完成17%。
由于编者水平有限，书中必有错误或不妥之处，请读者不吝赐教（hebs@bjtueducn）。
编者2022年1月于红果园
第1版前言
我国人均能源资源仅为世界平均水平的1/2，且能源利用效率低下。因此，节能与减排是我们的基本国策。工程热力学是研究热能与其他形式能量转换规律的一门学科，是开展节能与减排的理论基础，是能源与动力工程、飞行器动力工程、机械工程、建筑环境与能源应用工程、能源与环境系统工程、新能源科学与工程、核工程与核技术、核化工与核燃料工程等专业的重要专业基础课。
编者多年来一直从事工程热力学的一线教学工作，在教学实践中，编者发现现有的典型教材的内容组织有待优化和完善，部分知识分析的重点需要重新审视，学科的新发展没有纳入教材。此外，编者还发现，有的学生总是感觉工程热力学课程的概念、基本定理容易理解，但是在解决具体问题时往往不知如何下手，还有的学生在解答问题时存在抓不住重点、逻辑不清、推导不规范等问题。为此，编者在编写本书时，不仅对国内外经典教材中的相关知识内容进行了提炼，而且还对其进行了优化组织，同时重新审视了气体动力循环的性能分析方法，提出了气体动力循环的通用温熵图，首次在工程热力学教材中增加了以最大循环比功为目标的气体动力循环（包括混合加热循环、奥托循环、狄塞尔循环、阿特金森循环、米勒循环和燃气轮机循环）优化分析方法及燃料电池的热力学基础，希望能对工程热力学理论知识的学习、掌握和应用提供帮助。
全书共计4个模块14个项目，以“引—学—导—做”的模式组织全书内容。本书内容安排循序渐进，注重引导读者清晰地理解和掌握基本概念、基本定律及基本定理，明确重点和难点，培养从热力学角度抽象和解决实际问题的能力。此外，为了更好地学习相关内容，读者可登录中国大学MOOC网观看由编者录制的工程热力学知识点视频资料。对于各项目的思考题和习题，可参考编者编写的《工程热力学知识点与典型例题》。本书适合能源与动力工程、飞行器动力工程、机械工程、建筑环境与能源应用工程、能源与环境系统工程、新能源科学与工程、核工程与核技术、核化工与核燃料工程等专业的学生、教师及工程技术人员等使用。
在本书的编写过程中，编者参考了大量国内外典型教材及教辅资料，在此一并致谢！感谢清华大学能源与动力工程系吴晓敏教授拨冗为本书写序。感谢给予编者关心、支持和帮助的各位前辈、同仁、助教、研究生和家人们，以及北京交通大学出版社的相关工作人员，没有他们的支持、关心和辛勤付出，本书是难以成稿付印的！本书共计812万字，其中何伯述完成39%并负责统稿，段志鹏完成15%，严林博完成16%，王超俊完成15%，何頔完成15%。
由于编者水平有限，书中必有错误或不妥之处，请读者不吝赐教（hebs@bjtueducn）。
编者2020年2月于红果园
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