工程热力学是关于热现象的宏观理论，研究的方法是宏观的，它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础，通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为，对宏观现象和热力过程进行研究。

这种方法，把与物质内部结构有关的具体性质，当作宏观真实存在的物性数据予以肯定，不需要对物质的微观结构作任何假设，所以分析推理的结果具有高度的可靠性，而且条理清楚。这是它的独特优点。

古代人类早就学会了取火和用火，不过后来才注意探究热、冷现象的实质。但直到17世纪末，人们还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的“热质说”统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的“热质”数量多。1709～1714年华氏温标和1742～1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热学走上了近代实验科学的道路。

1798年，朗福德观察到用钻头钻炮筒时，消耗机械功的结果使钻头和筒身都升温。1799年，英国人戴维用两块冰相互摩擦致使表面融化，这显然无法由“热质说”得到解释。1842年，迈尔提出了能量守恒理论，认定热是能的一种形式，可与机械能互相转化，并且从空气的定压比热容与定容比热容之差计算出热功当量。

英国物理学家焦耳于1840年建立电热当量的概念，1842年以后用不同方式实测了热功当量。1850年，焦耳的实验结果已使科学界彻底抛弃了“热质说”。公认能量守恒、能的形式可以互换的热力学第一定律为客观的自然规律。能量单位焦耳就是以他的名字命名的。

热力学的形成与当时的生产实践迫切要求寻找合理的大型、高效热机有关。1824年，法国人卡诺提出著名的卡诺定理，指明工作在给定温度范围的热机所能达到的效率极限，这实质上已经建立起热力学第二定律。但受“热质说”的影响，他的证明方法还有错误。1848年，英国工程师开尔文根据卡诺定理制定了热力学温标。1850年和1851年，德国的克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律，并在此基础上重新证明了卡诺定理。

1850～1854年，克劳修斯根据卡诺定理提出并发展了熵的概念。热力学第一定律和第二定律的确认，对于两类“永动机”的不可能实现作出了科学的最后结论，正式形成了热现象的宏观理论热力学。同时也形成了“工程热力学”这门技术科学，它成为研究热机工作原理的理论基础，使内燃机、汽轮机、燃气轮机和喷气推进机等相继取得迅速进展。

与此同时，在应用热力学理论研究物质性质的过程中，还发展了热力学的数学理论，找到了反映物质各种性质的相应的热力学函数，研究了物质在相变、化学反应和溶液特性方面所遵循的各种规律 。1906年，德国的能斯脱在观察低温现象和化学反应中发现热定理；1912年，这个定理被修改成热力学第三定律的表述形式。

二十世纪初以来，对超高压、超高温水蒸汽等物性，和极低温度的研究不断获得新成果。随着对能源问题的重视，人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。 2100433B

通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的分析研究，改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环，提高热能利用率和热功转换效率。

为此，必须以热力学基本定律为依据，探讨各种热力过程的特性；研究气体和液体的热物理性质，以及蒸发和凝结等相变规律；研究工质特性也是分析某些类型制冷机所必需的。现代工程热力学还包括诸如燃烧等化学反应过程，溶解吸收或解吸等物理化学过程，这就又涉及化学热力学方面的基本知识。

内容介绍

《工程热力学教程》内容主要包括绪论、测量误差、不确定度与数据处理、工程热力学实验、附录。绪论中对工程热力学理论研究的基础地位及实验环节的重要性进行了论述，同时总结提出实验要求等内容。第2章补充完善了测量误差、不确定度及数据处理等基本理论和方法。工程热力学实验部分对通用工程热力学实验项目进行了总结，并详细给出了实验目的、实验原理、实验仪器等事项。实验内容以热力学知识理论为基础进行设置。开设有热力学工质物理性质测试、宏观物理现象观察与测试、工质流动性能测试等实验，侧重于对基本理论的理解，加深及基本测试技能的锻炼。附录中给出了数据分度表及常用实验仪器的使用说明。

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书名：工程热力学（第2版）

书号：9787302257387

作者：朱明善、刘颖、林兆庄等

定价：35元

出版日期：2011-7-26

出版社：清华大学出版社

本书是根据教育部制定的“工程热力学课程教学基本要求”并参照清华大学四年制机械学院平台及暖通专业的教学大纲，在清华大学多年教学实践的基础上，由第1版修订而成的。本修订版被列入普通高等教育“十一五”国家级规划教材。

本书基本反映了我们在清华大学讲授“工程热力学”课程的教学内容，并吸收了国内外同类教科书的优点与经验。

在体系编排方面，本书将气体动力循环、水蒸气和蒸汽动力循环以及制冷循环等几章紧接在热力学第一、第二定律之后，以便加深学生对基本定律的理解，能更好地掌握与运用基本定律。

在内容方面，本书力图对基本概念和基本理论部分进行严密而深入的论述，充实热力学基本定律的本质及其数学表达式。例如开口系统能量方程、熵的性质及熵方程、及的计算、热力学微分关系式及其应用等内容，并且突出工程观点，使理论密切联系实际，注重培养学生运用热力学理论解决工程问题的能力。为适应学科发展的需要，本书还注意引进国内外科学研究的新成果与新技术，更新与充实了内容。例如，考虑到能源合理利用和节能工作的需要，本书深化了热力学第二定律及其分析方法的叙述，加强了物理与化学，分析、损失等概念； 又如，结合全球环境保护的热点——臭氧层保护，着重介绍了环保方面对制冷工质提出的要求与挑战 ，首次在教材中引入了作为CFC12目前的替代物HFC134a的基本物性及我们自行开发的HFC134a的lnp-h图； 再如，较为详细地介绍了各种热泵和一些很有前景的吸附制冷技术的基本原理等。

在编写安排方面，本书尽量避免与物理化学等课程不必要的重复，但又注意保持相应的衔接。例如对理想气体状态方程、理想气体基本热力过程、理想混合气体等部分采用总结归纳的方法加以叙述，不从头推导。化学热力学部分中，对于化学反应方程式等反映质量守恒规律的内容，融合在化学热力学的整个叙述中，而不另列一节。这样，使本书在取材方面有一定的深度，起点较高。

为了帮助学生复习以及培养学生独立思考和解决问题的能力，本书每章附有例题、思考题和习题，这些题的针对性、启发性与工程性较强，并与正文内容配合较好。全书采用我国法定计量单位。在本修订版中，专门编制了水蒸气物性软件。本软件不仅便于阅读者进行水蒸气性质的计算，还设置了焓熵图，可与计算点直观对应。

参加本书第1版编写工作的有朱明善(绪论、第3章、第9章与第10章)、林兆庄(第1章、第5章、第8章与第11章)、刘颖(第4章、第6章与第7章)、陈宏芳(第12章)和邓小雪(第2章)。第1版中，绪论、第1、9与10章由朱明善改编； 第2、3、4、6与7章由刘颖改编； 第5、8与11章由林兆庄改编； 第12章由彭晓峰改编。全书由朱明善统稿。

本次修订中，史琳、吴晓敏和段远源进行主要改编工作，刘颖和林兆庄进行审定。其中，第1~4章由史琳改编，第5~12章由吴晓敏改编，水蒸气物性软件由段远源编写，全书由吴晓敏统稿。

鉴于编者水平有限，难免有疏漏与不妥之处，请读者指正。

编者

2010年冬于清华园