热物理学概论

前言

绪论

第一篇热力学

第1章热力学的性质

1.1何谓热力学

1.2热力系统

1.3平衡状态

1.4状态方程

1.5准平衡过程

1.6可逆过程

1.7热与功

1.8热力循环

小结

思考题

习题

第2章温度与热力学第零定律

2.1热量与温度

2.2热平衡热力学第零定律

2.3温度测量温度计与温标

2.4绝对温度

小结

思考题

习题

第3章内能与热力学第一定律

3.1能量守恒热力学第一定律的实质

3.2内能

3.3焓

3.4能量方程式热力学第一定律的表达式

3.5能量方程式的应用

小结

思考题

习题

第4章熵与热力学第二定律

4.1自然发生过程的方向性

4.2热力学第二定律的表述

4.3热机理论卡诺定理与卡诺循环

4.4克劳修斯不等式

4.5熵

4.6熵增原理

4.7熵方程

小结

思考题

习题

第5章■与热力学定律的综合

5.1热力系的■

5.2自由能与自由焓

5.3热量畑和冷量■

5.4■损

5.5■平衡方程

小结

思考题

习题

第6章热力学函数与基本热力学关系式

6.1状态函数的数学特性

6.2基本热力学关系式

6.3热系数

6.4熵、内能和焓的一般关系式

6.5比热的一般关系式

6.6热力学函数的确定

6.7热力学关系式的若干应用

小结

思考题

习题

第7章工质的热力学性质

7.1理想气体的热力学性质

7.2实际气体状态方程和对比态原理

7.3水蒸气的性质

7.4湿空气

小结

思考题

习题

第8章气体的热力过程

8.1理想气体的热力过程

8.2气体压缩的热力过程

小结

思考题

习题

第9章气体和蒸气的流动

9.1稳定流动的基本方程

9.2流速变化的条件

9.3喷管的计算

9.4有摩阻的绝热流动

9.5绝热节流

小结

思考题

习题

第10章相平衡与相变

10.1平衡判据

10.2化学势

10.3平表面的相平衡

10.4表面张力系统与曲界面的相平衡

小结

思考题

习题

第11章热力循环与能量转换

11.1蒸气动力循环

11.2气体动力循环

11.3制冷循环

11.4其他能量转化和利用形式

小结

思考题

习题

第二篇传热学

第12章传热学概述

12.1热量传递的基本方式

12.2热传导

12.3热对流

12.4热辐射

小结

思考题

习题

第13章热传导

13.1导热的基本定律

13.2导热的微分方程

13.3一维稳态导热问题

13.4非稳态导热

13.5导热问题的有限差分法

13.6生物传热方程简介

小结

思考题

习题

第14章对流换热

14.1对流换热概述

14.2边界层对流换热微分方程组

14.3相似性原理及量纲分析

14.4强迫对流

14.5自然对流换热

14.6相变换热

小结

思考题

习题

第15章热辐射

15.1热辐射的基本概念

15.2黑体辐射的基本规律

15.3灰体与基尔霍夫定律

15.4角系数

15.5封闭系统中灰体表面间的辐射换热

小结

思考题

习题

第16章换热器及其热计算基础

16.1传热过程

16.2换热器的种类

16.3平均温差

16.4换热器的热计算(平均温差法)

16.5强化传热与保温隔热

小结

思考题

习题

附录

附表1各种理想气体特性

附表2气体的平均定压比热容Cp

附表3气体的平均定容比热容Cv

附表4饱和水与饱和水蒸气性质表(按温度排列)

附表5饱和水与饱和水蒸气性质表(按压力排列)

附表6未饱和水与过热蒸气表

附表7干空气的热物理性质(p=1.01325×105Pa)

附表8饱和水的热物理性质

附表9干饱和水蒸气的热物理性质

附表10某些金属固体的物理性质

附表11某些非金属固体的物理性质

附表12常用结构建筑材料与隔热材料的热物理性质(300K)

附表13其他常用材料的热物理性质

参考文献

　　本书为中国科学技术大学“十五”校级规划教材和教育部“十一五”国家级规划教材。主要介绍有关热物理的一些基本概念、基本规律和基本方法，内容包括研究平衡态的“热力学”和非平衡态的“传热学”。　　本书尝试着对现有热物理教材编写体系进行一些改革。　　本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，系在第一版中国科学技术大学“十五”校级规划教材的基础上修订而成，主要介绍热物理的基本知识，内容涵盖研究平衡态的“热力学”和研究非平衡态的“传热学”。其特点是用现代的观点改革传统的教学内容及讲授方法，注重热物理知识间内在的逻辑联系和热物理本质的阐述，力求用通俗的笔法讲清概念、规律和方法，同时对热物理方面的一些最新进展、学科交叉和具体应用也加以介绍。　　本书可作为热科学、能源工程、热能动力与工程热物理，以及机械、化工、冶金、交通运输、建筑环境、航空航天等专业的本科生、研究生、教师及从事相关工作的科技人员的教学或参考用书。