熱工基礎（第三版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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張學學，李桂馥，史琳 編

圖書標籤:

• 熱工學
• 熱力學
• 傳熱學
• 流體力學
• 工程熱物理
• 熱工基礎
• 第三版
• 理工科
• 機械工程
• 能源工程

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040422979

版次：3

商品編碼：12241981

包裝：平裝

叢書名： “十二五”普通高等教育酶國傢級規劃教材

開本：16開

齣版時間：2015-04-01

用紙：膠版紙

頁數：403

字數：480000

正文語種：中文

內容簡介

　　《熱工基礎（第三版）》是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材，是在第二版（普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材）的基礎上，總結近幾年教學改革經驗修訂而成的。
　　《熱工基礎（第三版）》是綜閤性熱工技術理論基礎教材，分為工程熱力學與傳熱學兩篇。工程熱力學篇主要介紹工程熱力學的基本概念和基本定律、常用工質的熱物理性質、基本熱力過程與典型熱力循環分析及提高循環效率的途徑；傳熱學篇主要介紹導熱、對流換熱、輻射換熱的基本規律、求解方法以及控製（強化或削弱）熱量傳遞過程的技術措施，換熱器的熱計算方法。
　　熱工基礎知識是工科各類專業人纔工程素質的重要組成部分。《熱工基礎（第三版）》對工程熱力學和傳熱學的內容進行瞭精選，力求做到傳統的經典內容與現代科學技術的發展相結閤，並選編瞭適量的密切聯係工程實際的例題、思考題及習題，有利於培養學生的工程意識，提高學生理論聯係實際、分析解決實際問題的能力。為瞭滿足多媒體教學的需求，《熱工基礎（第三版）》還配套瞭多媒體課件。
　　《熱工基礎（第三版）》可作為普通高等學校非能源動力類各專業48-64學時熱工基礎、熱工學、工程熱力學與傳熱學課程教材或教學參考書，也可供有關工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

主要符號
緒論
0-1 能量與能源
0-2 熱工基礎的研究內容
第一篇 工程熱力學
第一章 基本概念
1-1 熱力係統
1-2 平衡狀態與狀態參數
1-3 狀態方程與狀態參數坐標圖
1-4 準平衡過程與可逆過程
1-5 功量與熱量
思考題
習題
第二章 熱力學第一定律
2-1 熱力係統的儲存能
2-2 熱力學第一定律的實質
2-3 閉口係統的熱力學第一定律錶達式
2-4 開口係統的穩定流動能量方程式
2-5 穩定流動能量方程式的應用
思考題
習題
第三章 理想氣體的性質與熱力過程
3-1 理想氣體狀態方程式
3-2 理想氣體的熱容、熱力學能、焓和熵
3-3 理想混閤氣體
3-4 理想氣體的熱力過程
*3-5 氣體壓縮
*3-6 氣體在噴管中的流動
*3-7 絕熱滯止
思考題
習題”
第四章 熱力學第二定律
4-1 自發過程的方嚮性與熱力學第二定律的錶述”
4-2 卡諾循環與卡諾定理
4-3 熵
*4-4 炯
思考題
習題
第五章 水蒸氣與濕空氣
5-1 水蒸氣的産生過程
5-2 水蒸氣的狀態參數
5-3 水蒸氣的基本熱力過程
5-4 濕空氣的性質
5-5 濕空氣的基本熱力過程
*5-6 乾濕球溫度計
思考題
習題
第六章 動力裝置循環
6-1 蒸汽動力裝置循環
6-2 活塞式內燃機循環
*6-3 燃氣輪機裝置的理想循環
思考題
習題
第七章 製冷裝置循環
7-1 空氣壓縮式製冷循環
7-2 蒸氣壓縮式製冷循環
*7-3 吸收式製冷循環
*7-4 熱泵
思考題
習題

第二篇 傳熱學
第八章 熱量傳遞的基本方式
8-1 熱傳導
8-2 熱對流
8-3 熱輻射
8-4 傳熱過程簡介
思考題
習題
第九章 導熱
9-1 導熱理論基礎
9-2 穩態導熱
9-3 非穩態導熱
*9-4 導熱問題的數值解法基礎
思考題
習題
第十章 對流換熱
10-1 概述
10-2 對流換熱的數學描述
10-3 外掠等壁溫平闆層流換熱分析解簡介
10-4 對流換熱的實驗研究方法
10-5 單相流體強迫對流換熱特徵數關聯式
10-6 自然對流換熱
*10-7 凝結與沸騰換熱
思考題
習題
第十一章 輻射換熱
11-1 熱輻射的基本概念
11-2 黑體輻射的基本定律
11-3 實際物體的輻射特性，基爾霍夫定律
11-4 輻射換熱的計算方法
11-5 遮熱闆原理
*11-6 太陽輻射
思考題
習題
第十二章 傳熱過程與換熱器
12-1 傳熱過程
12-2 換熱器
12-3 傳熱的強化與削弱
思考題
習題

附錄
附錶1 常用單位換算
附錶2 常用氣體的平均比定壓熱容
附錶3 常用氣體的平均比定容熱容
附錶4 空氣的熱力性質
附錶5 飽和水與飽和水蒸氣的熱力性質(按溫度排列)
附錶6 飽和水與飽和水蒸氣的熱力性質(按壓力排列)
附錶7 未飽和水與過熱水蒸氣的熱力性質”
附錶8 氨(NH3)飽和液與飽和蒸氣的熱力性質
附錶9 氟利昂12(CCl2F2)飽和液與飽和蒸氣的熱力性質
附錶10 氟利昂134a飽和液與飽和蒸氣的熱力性質(按溫度排列)
附錶11 氟利昂134a飽和液與飽和蒸氣的熱力性質(按壓力排列)
附錶12 氟利昂134a過熱蒸氣的熱力性質(按溫度排列)
附錶13 金屬材料的密度、比熱容和熱導率
附錶14 保溫、建築及其他材料的密度和熱導率
附錶15 幾種保溫、耐火材料的熱導率與溫度的關係
附錶16 乾空氣的熱物理性質(p=1013 25×105Pa)
附錶17 大氣壓力(p=1013 25×105Pa)下煙氣的熱物理性質
附錶18 飽和水的熱物理性質
附錶19 乾飽和水蒸氣的熱物理性質
附錶20 幾種飽和液體的熱物理性質
附錶21 一些氣體的摩爾質量、氣體常數、低壓下的比熱容和摩爾熱容
附錶22 大氣壓力(p=1013 25×105Pa)下過熱水蒸氣的熱物理性質
附圖 濕空氣的h-d圖(壓力p=01 MPa)
參考文獻

前言/序言

　　本書是“十二五”普通高等教育本科國傢級規劃教材，是在第一版（教育部“高等教育麵嚮21世紀教學內容和課程體係改革計劃竹中“熱工課程教學內容和課程體係的改革與實踐”項目的研究成果）和第二版（普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材）的基礎上，總結清華大學近年來熱工課程教學經驗修訂而成的，編寫過程中參考瞭國內已有的熱工基礎、熱工學、工程熱力學及傳熱學教材和國內外有關文獻[1-48]。
　　本書在結構上仍然保持瞭傳統的熱工基礎教材的內容體係，分為工程熱力學篇與傳熱學篇，但根據現代工程與科學技術發展對人纔培養的需要，在第二版的基礎上適當拓寬瞭傳熱學篇，增加瞭導熱的數值解法基礎、熱管的工作原理、太陽輻射等內容，使傳熱學篇和工程熱力學篇在篇幅上大體相同。
　　構成熱工基礎理論的工程熱力學與傳熱學是伴隨著第一次工業革命中熱能的利用、熱機的發明逐漸形成和發展起來的，所以熱工基礎的基本內容，尤其是工程熱力學篇的基本概念、基本定律的論述都是以熱能利用、熱機工作原理為背景展開的。但隨著現代工業與科學技術的發展，熱科學已深入到熱能動力之外的機械、冶金、化工、環境、交通運輸、電子、信息工程、航空航天及生物醫學工程等領域，為解決這些領域中與熱現象有關的技術難題發揮著重要作用。熱現象的有關知識是現代工程技術人纔必備的技術基礎知識，是21世紀工科各類專業人纔工程素質的重要組成部分。因此，為使本書適應21世紀人纔培養的需要，一方麵，對工程熱力學和傳熱學的內容加以精選，力求做到傳統的經典內容與現代科學技術的最新成果相結閤，對基本概念、基本定律的闡述力求嚴謹、精練、準確，並突齣工程熱力學、傳熱學的宏觀研究方法與工程應用；另一方麵，為瞭拓寬本書的專業麵和適用性，加強瞭熱工基礎理論的一般性、普適性的論述，在精心選擇例題進行示範性分析的同時選編瞭適量的密切聯係工程實際的思考題和習題，用以培養學生的工程意識，培養和提高學生理論聯係實際、分析問題、解決問題的能力，並且適當地擴大瞭例題、思考題及習題的專業範圍，力求使本書在內容的深度和廣度上適應不同專業人纔培養的需要。
　　本書在章節安排上與第二版基本相同，僅對部分內容進行瞭修改，加強瞭論述的科學性、嚴謹性。此外，為瞭滿足多媒體教學的需求，本書配套瞭多媒體課件。該課件摘錄瞭本書的重點內容，並按章節、教學順序進行瞭編輯，目的是為使用本教材進行教學的教師提供一個製作多媒體教學課件的平颱，他們可以在此基礎上按照自己的教學思路進一步編排教學內容，可以節約大量文字、公式的錄入時間，同時也為學生提供一個學習的輔導材料。
　　本書采用我國法定計量單位。
　　本書可作為高等學校非能源動力類各專業48～64學時熱工基礎、熱工學課程教材或教學參考書，也可供有關工程技術人員參考。由於本書在結構上分為相對獨立的工程熱力學篇和傳熱學篇，所以也可作為低學時（如32學時）工程熱力學或傳熱學課程的教材或參考書。本書是為滿足64學時熱工基礎課程教學需要編寫的，對於低學時熱工基礎課程，打*號的內容可根據教學要求自行選擇。
　　本書第一版由清華大學張學學、李桂馥閤編。第二版的修訂工作及多媒體課件的製作由張學學、史琳承擔。第三版的修訂工作由張學學完成。張學學擔任全書的主編。
　　本書第一、二版由哈爾濱工業大學楊玉順教授和天津大學趙鎮南教授審閱，第三版由北京科技大學馮俊小教授審閱，他們提齣瞭許多寶貴的意見和建議，使本書的質量得到保證；在書稿的編寫過程中得到瞭清華大學及兄弟院校熱工界許多老師的關心和幫助。本書獲得清華大學名優教材立項資助。在此一並錶示誠摯的謝意。
　　由於編者水平有限，書中疏漏之處在所難免，敬請讀者批評指正。
　　編者
　　2014年10月於清華大學

《熱工基礎（第三版）》圖書簡介 概述 《熱工基礎（第三版）》是一部係統闡述熱力學、傳熱學及相關工程原理的權威性教材。本書旨在為讀者構建紮實的熱工理論知識體係，深入理解能量轉換、傳遞及應用的基本規律，為從事能源工程、機械工程、化工、冶金、環境工程等相關領域的學習與研究打下堅實的基礎。第三版在繼承前兩版精髓的基礎上，結閤最新的工程實踐和科研進展，對內容進行瞭優化和更新，使其更具時代性、係統性和實用性。 內容詳述 本書內容涵蓋以下幾個核心章節： 第一部分：熱力學基礎 熱力學第一定律與能量守恒： 本章深入探討瞭熱力學的基本概念，包括係統、狀態、過程、熱、功等。 詳細闡述瞭熱力學第一定律，即能量守恒定律，並將其應用於各種熱力學過程，如定容過程、定壓過程、定溫過程、絕熱過程等。 介紹瞭焓、熵等熱力學狀態函數的概念及其在分析熱力學過程中的應用。 重點講解瞭封閉係統和開放係統（或稱控製體）的能量分析方法，為理解能量的流動與轉化提供瞭基本框架。 通過豐富的例題和習題，引導讀者掌握能量守恒在實際工程問題中的計算與應用。 熱力學第二定律與過程的可逆性： 本章聚焦於熱力學第二定律，揭示瞭能量轉換的方嚮性和限度。 詳細介紹瞭卡諾定理、剋勞修斯不等式等核心概念，闡述瞭熱機效率的上限以及製冷機和熱泵的性能係數。 深入講解瞭熵的概念，並將其作為判斷過程可逆性的關鍵指標。 探討瞭實際工程過程中不可避免的能量損失和效率下降的原因，強調瞭提高能源利用效率的重要性。 通過對不同循環（如朗肯循環、布雷頓循環、奧托循環、狄塞爾循環）的分析，展示瞭熱力學第二定律在實際動力裝置設計中的指導意義。 熱力學性質與物質狀態方程： 本章詳細介紹瞭各種物質（如理想氣體、真實氣體、飽和水蒸氣、過熱蒸汽）的熱力學性質，包括比容、內能、焓、熵等，以及它們之間的相互關係。 重點講解瞭理想氣體狀態方程及其應用，並深入分析瞭真實氣體的偏離行為，介紹瞭範德華方程等真實氣體狀態方程。 詳細闡述瞭水蒸氣的性質圖（如T-s圖、h-s圖、p-v圖）的繪製與應用，以及利用蒸汽錶進行查錶計算的方法。 通過對相變過程（如蒸發、冷凝）的熱力學分析，為理解物質狀態變化提供瞭理論依據。 氣體混閤物與燃燒熱力學： 本章將熱力學原理拓展到氣體混閤物的分析，包括理想氣體混閤物和真實氣體混閤物。 介紹瞭分壓定律、道爾頓定律等，以及混閤氣體的容積、焓、熵等性質的計算方法。 深入探討瞭燃燒過程的熱力學，包括燃燒反應的化學計量、燃燒熱的計算、絕熱火焰溫度的求解等。 分析瞭實際燃燒過程中的不完全燃燒和熱損失，強調瞭優化燃燒過程以提高能量利用效率的意義。 第二部分：傳熱學基礎 傳熱基本定律與機理： 本章係統介紹瞭熱量傳遞的三種基本機理：熱傳導、對流換熱和輻射換熱。 詳細闡述瞭傅裏葉導熱定律，並將其應用於各種簡單幾何形狀（如平闆、圓柱體、球體）的穩態導熱問題。 深入分析瞭牛頓冷卻定律，並介紹瞭強製對流和自然對流的換熱過程，以及影響對流換熱係數的因素。 詳細講解瞭斯特藩-玻爾茲曼定律和基爾霍夫定律，闡述瞭物體間的輻射換熱過程，以及錶麵性質（如發射率、吸收率）對輻射換熱的影響。 傳導與對流換熱的深入分析： 本章在基本定律的基礎上，對傳導和對流換熱進行瞭更深入的分析。 對於傳導換熱，介紹瞭瞬態導熱問題，以及求解瞬態導熱的數值方法（如有限差分法）。 對於對流換熱，引入瞭相似準數（如雷諾數、普朗特數、努塞爾數）的概念，並講解瞭如何利用這些準數關聯式來計算對流換熱係數。 重點分析瞭管內流動、管外流動、平闆流動等不同流動邊界條件下的對流換熱特性。 輻射換熱與復閤換熱： 本章進一步深化瞭對輻射換熱的理解。 分析瞭錶麵之間的輻射換熱，並介紹瞭黑體、灰體、亮體等概念。 詳細講解瞭輻射換熱的幾何因子（或稱視圖因子）及其計算方法。 最後，本章將熱傳導、對流換熱和輻射換熱結閤起來，分析瞭復閤換熱問題，這在實際工程中更為常見，例如絕熱材料的傳熱計算、換熱器的設計等。 換熱器原理與設計： 本章將傳熱學理論應用於實際工程裝置——換熱器。 介紹瞭不同類型的換熱器，如管殼式換熱器、闆式換熱器、翅片管換熱器等，並分析瞭它們的結構特點和適用範圍。 詳細講解瞭換熱器傳熱熱量的計算方法，包括平均溫差法的應用，以及逐程法和數值法的介紹。 討論瞭影響換熱器傳熱效率的因素，如傳熱麵積、傳熱係數、流體性質等，並初步介紹瞭換熱器的設計原則。 第三部分：能量轉換與利用 蒸汽動力循環： 本章重點介紹和分析瞭以水蒸氣為工質的熱力循環，這是火力發電廠、核電站等能源核心裝置的基礎。 詳細分析瞭理想朗肯循環，並在此基礎上分析瞭實際朗肯循環中存在的不可逆損失和效率降低的原因。 介紹瞭提高朗肯循環效率的改進方法，如再熱、迴熱等。 講解瞭蒸汽輪機、鍋爐、冷凝器等關鍵設備的工作原理及其在循環中的作用。 燃氣輪機動力循環： 本章介紹和分析瞭以氣體為工質的熱力循環，是航空發動機、燃氣輪機發電裝置等的核心。 詳細分析瞭理想布雷頓循環，並在此基礎上分析瞭實際布雷頓循環的性能。 介紹瞭影響燃氣輪機性能的因素，如壓氣機和渦輪的效率、渦輪進口溫度等。 討論瞭聯閤循環技術，即將燃氣輪機與蒸汽輪機結閤，顯著提高整體發電效率。 內燃機循環： 本章聚焦於將燃料能量直接轉化為機械能的內燃機。 詳細分析瞭理想奧托循環（汽油機）和理想狄塞爾循環（柴油機）。 探討瞭實際內燃機循環中的空氣和燃料混閤、燃燒過程、熱損失等因素對性能的影響。 介紹瞭內燃機的關鍵部件和工作原理。 製冷與熱泵循環： 本章從能量利用的另一個角度——製冷和供熱齣發。 詳細分析瞭蒸汽壓縮式製冷循環，這是空調、冰箱等常用的製冷原理。 介紹瞭製冷劑的選擇原則以及蒸發器、壓縮機、冷凝器、膨脹閥等關鍵部件的功能。 深入探討瞭熱泵的工作原理，它利用少量電能或機械能，從低溫熱源中提取能量，用於供暖。 分析瞭製冷循環和熱泵循環的性能係數（COP），並探討瞭提高其效率的方法。 本書特色 係統性與完整性： 本書從熱力學基本定律齣發，逐步深入到傳熱學原理，再到各種能量轉換循環的應用，構建瞭完整、係統的熱工知識體係。 理論與實踐結閤： 在闡述理論知識的同時，本書緊密結閤工程實際，通過大量的實例和案例分析，幫助讀者理解理論在工程中的應用。 圖文並茂： 大量精選的圖錶、示意圖和照片，直觀地展示瞭各種概念、過程和設備，增強瞭學習的趣味性和直觀性。 邏輯清晰，語言精煉： 全書結構嚴謹，章節之間過渡自然，語言通俗易懂，避免瞭冗餘和不必要的術語堆砌。 習題豐富，難度適宜： 每章配有數量充足、難度梯度閤理的習題，有助於讀者鞏固所學知識，提升解題能力。 最新進展 반영： 第三版在內容上進行瞭更新，融入瞭近年來在能源利用、熱管理等領域的新技術和新思想，使其更具前瞻性。 適用讀者 本書適閤於高等院校機械工程、能源與動力工程、熱能工程、化工、環境工程、材料工程等專業的本科生、研究生作為教材使用。同時，也適用於從事相關工程技術工作的工程師、研究人員以及對熱工領域感興趣的自學者。掌握本書內容，將為讀者在未來的學習、研究和工程實踐中，解決復雜的能量相關問題提供強大的理論支撐和解決問題的工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔大方，封麵上“熱工基礎（第三版）”幾個字顯得十分穩重，讓人一看就覺得內容紮實。翻開書頁，紙張的觸感很不錯，不是那種劣質的、泛黃的紙，而是比較細膩的，字跡印刷清晰，排版也很閤理，即使是密集的公式和圖錶，看起來也不會顯得擁擠淩亂。我尤其喜歡它在公式推導過程中的標注，非常清晰地解釋瞭每一步的邏輯，不像有些書那樣直接給齣結果，讓人摸不著頭腦。比如，關於能量守恒定律的推導，書中用多種不同角度進行瞭闡釋，還配上瞭生動的圖示，即使是對熱力學概念初次接觸的讀者，也能很快理解其精髓。而且，它在介紹各個概念時，都會追溯其曆史淵源和發展脈絡，這對於我這樣喜歡探究事物本質的讀者來說，非常有吸引力。這不僅僅是一本教科書，更像是一次關於熱工學發展史的精彩迴顧，讓我對這個學科的理解更加深刻和立體。

評分☆☆☆☆☆

作為一名跨專業學習者，我對熱工學領域並不熟悉，初衷是想通過這本書建立起紮實的基礎。這本書的語言風格非常平實易懂，沒有過多華麗辭藻的堆砌，而是用清晰、準確的語言來闡述復雜的概念。即使是對於一些抽象的熱力學過程，作者也善於運用形象的比喻，比如用“能量的搬運工”來比喻熱量，用“努力工作的勤奮者”來比喻內能。這讓我這個工科背景不那麼強的讀者，也能比較輕鬆地理解。書中大量的插圖和圖錶，也起到瞭畫龍點睛的作用，它們將枯燥的公式和概念可視化，讓我能更直觀地感受到物理過程的變化。例如，關於熵增原理的講解，書中不僅僅給齣瞭數學公式，還配以瞭不同狀態下氣體分子運動的動態示意圖，清晰地展示瞭微觀粒子的無序度是如何隨著時間增加而增大的。這種多維度、多角度的講解方式，極大地降低瞭學習的門檻。

評分☆☆☆☆☆

我是一名研究生，需要在一周內掌握並應用熱工學的相關知識解決一個項目問題。這本書在內容深度和廣度上都給我留下瞭深刻的印象。雖然是“基礎”係列，但它並沒有因此而變得淺顯。在深入講解熱力學第一、第二定律的基礎上，它還觸及瞭一些更高級的主題，比如相變熱力學和化學熱力學的一些基本概念。我尤其對其中關於循環效率的分析部分感到滿意，作者詳細地分析瞭卡諾循環的理論極限，並且通過對比實際熱力機的工作原理，指齣瞭影響效率的各種實際因素，如摩擦、熱損失等。這種從理論到實踐的嚴謹分析，讓我對如何優化工程設計有瞭更深刻的認識。書中一些小提示和注意事項，比如“容易齣錯的地方”、“需要注意的細節”等等，都非常有價值，避免瞭我走一些不必要的彎路，為我節省瞭不少研究時間。

評分☆☆☆☆☆

我買這本書主要是為瞭應對即將到來的專業考試，希望能在短時間內掌握核心知識點。這本書在內容的組織上，可以說是煞費苦心。它從最基礎的熱力學基本概念講起，循序漸進，每個章節之間都有很強的邏輯聯係，不會讓人感到跳躍。尤其是關於理想氣體和真實氣體的狀態方程部分，作者不僅給齣瞭嚴格的數學推導，還結閤瞭大量的實際工程案例進行說明。比如說，在講到範德華方程時，書中引用瞭化工生産中氨氣壓縮過程中遇到的實際問題，分析瞭為什麼理想氣體狀態方程在這裏失效，以及範德華方程是如何更精確地描述這種行為的。這種“理論聯係實際”的教學方式，極大地提高瞭我的學習效率，也讓我對熱工學在工業生産中的應用有瞭更直觀的認識。那些章節後麵附帶的習題，難度適中，既能檢驗我的理解程度，又不會讓我感到挫敗，並且答案解析也十分詳盡，對於我自我糾錯很有幫助。

評分☆☆☆☆☆

在閱讀過程中，我發現這本書對於知識點之間的聯係梳理得非常到位，這一點對於理解整個熱工學體係至關重要。它不僅僅是簡單地羅列公式和定義，而是花瞭很多篇幅去解釋這些概念是如何相互關聯、相互支持的。例如，在講解熱傳導、對流和輻射這三種傳熱方式時，作者不僅僅分彆介紹瞭它們各自的特點和數學模型，還著重強調瞭在實際工程中，這三種傳熱方式往往是同時存在、相互影響的，並給齣瞭如何綜閤考慮這些因素的分析思路。書中還穿插瞭一些曆史性的故事，比如關於焦耳的實驗，以及卡諾在熱力學發展史上的貢獻，這些內容讓學習過程變得更加生動有趣，也讓我對科學傢們探索科學真理的艱辛曆程有瞭更深的敬意。總的來說，這本書在引導讀者建立係統性思維方麵做得非常齣色。