《工程热力学》考试大纲

一、考试目的与要求

课程设置的目的：《工程热力学》是建筑环境与能源应用工程专业的一门专业基础课程，也是培养工科学生科学素质的公共基础课。 本课程为学生学习热能与动力工程类专业后续课程提供重要的理论基础，也为从事热管理和热设计等方面的专业技术工作和科学研究工作提供必要的基础知识。 

本课程的主要任务是，使学生学习并掌握能量转换规律及能量有效利用的基本理论；使学生牢固地掌握热力学定律及其应用方面的基本知识，通过授课及习题练习等方面的训练，使学生具备解决热能工程方面的理论知识和最基本的技能，它不仅为学习专业课提供准备，而且也为以后解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。 

要求：

1、掌握热能和机械能相互转化的规律，能量转换的条件对能量转换的影响； 

2、掌握能够有效利用能量的原则和途径，分析热力过程和循环的基本方法； 

3、清楚常用工质的物性，利用公式、图表正确进行各种过程的计算，了解用热力学微分方程研究物性的方法。

二、考试内容及要求

第一部分 基本概念

1、要求

掌握热力系统的分类、工质热力状态、基本状态参数、状态方程式及平衡状态等概念；了解热力过程；掌握功量和热量的计算；掌握准静态过程、可逆过程的判断依据；了解热力循环的组成。

2、内容

第一节 热能和机械能相互转换的过程

第二节 热力系统

第三节 工质的热力学状态及其基本状态参数

第四节 平衡状态、状态方程式、坐标系

第五节 工质的状态变化过程

第六节 过程功和热量

第七节 热力循环

第二部分 热力学第一定律

1、要求

掌握热力学第一定律的表述和实质；了解系统热力学能、总储存能的概念；熟练掌握焓的概念与应用，注意流动功、轴功、技术功与膨胀功的区别与联系；掌握系统与外界之间能量传递的方式；掌握闭口、稳定流动开口系统能量方程与应用。

2、内容

第一节 热力学第一定律的实质

第二节 热力学能和焓

第三节 热力学第一定律的基本能量方程式

第四节 开口系统能量方程式

第五节 能量方程的应用

第三部分 气体和蒸汽的性质 

1、要求

了解理想气体的概念；掌握理想气体状态方程及理想气体比热容、热力学能、焓和熵的计算；掌握水蒸气的饱和温度和饱和压力的关系；掌握水的定压加热汽化过程及状态参数的变化。

2、内容

第一节 理想气体的概念

第二节 理想气体的比热容

第三节 理想气体的热力学能、焓和熵

第四节 水蒸气的饱和状态和相图

第五节 水的汽化过程和临界点

第四部分 气体和蒸汽的热力过程 

1、要求

了解热力过程的一般目的及一般分析方法；掌握气体的基本热力过程及多变过程；掌握理想气体的热力过程的计算及其在坐标图上的表示。 

2、内容

第一节 理想气体的可逆多变过程

第二节 定容过程、定压过程和定温过程

第三节 绝热过程

第四节 理想气体热力过程综合分析

第五节 水蒸气的基本过程

第五部分 热力学第二定律 

1、要求

掌握热力学第二定律的实质及表述；掌握卡诺循环、卡诺定理；掌握熵与熵方程及孤立系统熵增原理；掌握可用能的损失及计算；熵的性质及计算；用熵这个状态参数进行过程方向及性质的判断，并计算作功能力损失。 

2、内容

第一节 热力学第二定律

第二节 卡诺循环和多热源可逆循环分析

第三节 卡诺定理

第四节 熵、热力学第二定律的数学表达式

第五节 熵方程

第六节 孤立系统的熵增原理

第七节 能量贬值原理

第六部分 压气机的热力过程 

1、要求

掌握压缩机的工作原理、热力过程的计算；掌握余隙容积对压缩过程的影响及多级压缩中间冷却的压缩过程。

2、内容

第一节 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量

第二节 余隙容积的影响

第三节 多级压缩和级间冷却

第七部分 制冷循环

1、要求

掌握压缩空气制冷循环的分析、计算和在坐标图上的表示；掌握压缩蒸汽制冷循环的分析、计算和在坐标图上的表示。

2、内容

第二节 压缩空气制冷循环

第三节 压缩蒸汽制冷循环

第八部分 混合气体和湿空气

1、要求

掌握理想气体混合物的基本概念；掌握相对湿度和含湿量等基本概念；了解湿空气过程及其应用。

2、内容

第一节 理想气体混合物

第二节 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵

第三节 湿空气

第四节 湿空气的状态参数

第五节 湿空气的过程及其应用

三、考试方法和考试题型

考试采用闭卷笔试形式，试卷满分为60分，考试时间为60分钟。

题目类型有：填空题、选择题、判断题、作图题、简答题、计算题等。

四、考试参考教材

《工程热力学》（第五版），沈维道、童钧耕编著，高等教育出版社，2016年