1、教学目的、要求 
本课程是能源与动力、化工及过程控制、低温与制冷技术、流体与电力输送等工程类专业研究生的专业基础课。它主要研究热能和其它形式的能量之间的转换，以及能量与物质特性之间的关系，从热力学两大基本定律出发，对多类不平衡势（热力、电荷、电磁、化学组合）进行分析，从熵和火用两个状态参量入手，对过程能量转换和利用进行定性和定量分析。从共性方面诠释热力学应用的基本概念。另外，由于非平衡态热力学理论的发展，已经有研究成果开始在工程热力学方面得到应用和拓宽，教学内容中还包括这方面的内容。希望同学们通过该课程的学习，进一步夯实能量守恒、不可逆过程、可用能等基本概念。学会掌握认识和理解热物理过程发生规律的基本方法，打好从事相关科学研究的基础，为进入导师布置的科学研究工作奠定从宏观层面上认识热物理过程的基础。 教学方式 课堂教学、同学互动、实验室现场教学相结合的方式。

高等数学、普通物理、普通化学、流体力学基础、工程热力学

参考教材 [1] Michael J. Moran & Howard N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 5th Edition, John Wiley & Sons, Inc.,2004. [2] 沈维道，《工程热力学》，人民教育出版社，北京，1983. [3] Adrian Bejan, Advanced Engineering Thermodynamics, Third Edition, John Wiley & Sons, Inc., 2006. [4] A. H. Shapiro, The Dynamics and Thermodynamics of Compressible Fluid Flow, The Ronald Press Company, New York, 1953. [5] Yunus, A. C., Michael A. B., Thermodynamics—An Engineering Approach, Fourth Edition, McGraw-Hill Higher Education Companies, 2002. [6] 谢锐生，《热力学原理》，人民教育出版社，北京，1980. [7] 苏长荪，《高等工程热力学》，高等教育出版社，北京，1987. [8] 陈宏芳，《高等工程热力学》，清华大学出版社，北京，2003.

主要内容 
    第一章 绪论宏观热力学和微观热力学，热力学研究对象的特殊性，能量转换的内外条件，能量损失分析、热力分析中简化实际现象的一般办法。第二章 基本概念温度的热力学定义，温标，国际实用温标，平衡态，实现平衡的条件，平衡的稳定性分析，准静态过程，可逆过程。第三章 能量与热力学第一定律，热力学第一定律和系统的储存能、功、热量，闭口系和开口系，闭口系能量守恒一般方程，开口系能量一般方程，稳态流能量平衡方程，瞬变流动分析。第四章 熵与热力学第二定律热力学第二定律，熵函数，可逆过程热力学第二定律表达式，熵增原理，不可逆过程热力学第二定律表达式，熵的性质和计算，能量的可用性，稳定气流能量的可用性，不可逆损失与绝热系统熵增。第五章 两定律结合，可用能概念，火用分析，热机循环，深制冷循环，热泵循环，均匀流热力学分析，非均匀流热力学分析，过程火用机理、熵产极小化基本概念。第六章 热力学一般关系式引言，偏导数基础回顾，简单可压缩系统，比热关系式，熵，内能和焓的关系式，焦耳－汤姆逊系数，克拉贝方程，热力学关系的布里奇曼表，理想气体关系式。第七章 实际气体状态方程范德瓦尔状态方程，贝蒂－布奇曼状态方程，其它状态方程，维里形式的状态方程，根据状态方程计算热力学参数，对比态原理，通用热力学参数图，状态方程的普遍热量研究。第八章 管内气体流动热力学基本概念与基本方程，理想气体的定常等熵流，实际工作中的喷管，等截面摩擦管流，等截面管道中有热交换的流动。第九章 多元系统与相平衡基本方程，分摩尔参数，二元系统，气体混合物，理想溶体，平衡判据，稳定性。第九章 热力学第二定律与化学反应平衡、第三定律，接近绝对零度的热力学参数，同素异形变化，第三热力学定律，负开尔文温度，化学反应过程的第一、第二定律分析。
课时数分布与教学内容的关系性分析
1-2 工程热力学发展历程的回顾、工程热力学应用的范围和领域、当今工程热力学面临的挑战、工程热力学研究方法的介绍、建议同学们成为科学家的几点建议；
3-4 四大定律与状态参数的关联、工程热力学的基本概念的回顾、热力学第零定律、热力学第一定律的重新认识、闭口系/开口系能量守恒的演义、关联、推导、接触性状态参量/非接触性状态参量、各状态参数的物理意义；
5-6热力学第二定律的重新认识、、闭口系/开口系过程进行方向的演义、关联、推导、可逆过程/不可逆过程/准静态过程/平衡过程的区别、熵增原理的应用及范围、实际热力学过程与过程不可逆过程的权重分布的考虑；
7-8 热力学第一定律与第二定律的关联性、可用能的基本概念、热力学状态参数（火用）的物理含义、热机循环，深制冷循环，热泵循环，均匀流热力学分析，非均匀流热力学分析，过程进行的火用机理分析、熵产极小化基本概念；
9-10 热力学一般关系式与数学的关联性、麦克斯韦关系式、欧拉关系式、各类状态参数的二元微分的表达式、实际气体状态方程（范德瓦尔、贝蒂－布奇曼状态方程、维里）、焦耳－汤姆逊系数、比热一般关系式的表示；
11-12 工程热力学实验研究的方法、数据处理、误差分析、热力学虚拟仪器的概念、热力学实验研究中数据处理的现代分析方法（小波分析、高阶样条、自相关/互相关、功率谱）、管内气体流动热力学基本概念与基本方程；
13-14单元/多元系统与相平衡基本方程，分摩尔参数，二元系统，气体混合物，理想溶体，平衡判据，稳定性分析、燃烧与化学反应过程中的热力学分析；
15-16 重新认识布雷登和郎肯循环（可逆与不可逆因素的综合考虑）；
17-18 熵产极小化在几类典型的热力学循环过程中分析的应用；
19-20 这个学期整个学习内容的总结。