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1 基本观念与定义1

1.1 热力学1

1.2工程热力学1

1.3一般定义2

1.4 数学语言4

1.5不定义项5

1.6因次、单位及一些简称6

1.7热力系统7

1.8理想系统与实际系统8

1.9性质、状态与过程9

1.10密度、比容及比重12

1.11 压力13

1.12温度16

1.13温尺17

1.14功20

1.15简单可压缩封闭系统之无摩擦过程所作功23

1.16稳定流动30

1.17无摩擦稳流过程作功31

1.18热36

1.19点函数与线函数39

1.20摘要45

参考资料47

习题48

2 热力学第一定律57

2.1热力学第一定律57

2.2非循环过程之第一定律：能61

2.3 E的本质65

2.4焓69

2.5应用于（固定）封闭系统之第一定律70

2.6应用于开放系统之第一定律73

2.7应用于开放系统——稳流之第一定律75

2.8应用于开放系统之第一定律——通式86

2.9热机、热效率、冷冻机、热泵、性能系数94

2.10第一定律之限制97

2.11第一定律之历史略记97

2.12摘要99

参考资料102

习题103

3 物理性质（一）117

3.1 物理之相：固体、液体及气体117

3.2纯质之相平衡120

3.3相图125

3.4 其他性质图126

3.5比热与潜热132

3.6相变化137

3.7临界状态141

3.8性质表142

3.9摘要148

参考资料150

习题150

4 理想气体167

4.1 理想气体167

4.2真实气体与理想气体状态方程式169

4.3理想气体温度计尺度171

4.4 理想气体之内能与焓172

4.5理想气体比热177

4.6理想气体与等比热之特殊关系184

4.7理想气体状态方程式与运动理论191

4.8理想气体比热与运动理论194

4.9摘要197

参考资料198

习题198

5 第二定律217

5.1 第一定律的限制217

5.2热力学第二定律218

5.3永动机械221

5.4 第二定律的价值221

5.5结论222

6 可逆暨不可逆过程与循环223

6.1可逆与不可逆过程：定义223

6.2可逆与不可逆过程：特性说明224

6.3内部可逆性与外部可逆性233

6.4 不可逆过程之∫ P d v与∫ v d P233

6.5可逆与外部可逆循环235

6.6卡诺循环238

6.7逆行卡诺循环242

6.8其他外部可逆循环244

6.9不可逆过程与分子无秩序246

6.10摘要247

参考资料249

习题249

7 第二定律的一些结论253

7.1 卡诺原理253

7.2可逆热机效率254

7.3热力温度尺度255

7.4 摘要262

参考资料263

习题263

8 熵269

8.1性质「熵」269

8.2熵变化的计算275

8.3熵作为座标轴280

8.4 性质间一个有用的关系式285

8.5熵增原理289

8.6热传导之可用与不可用部份296

8.7荷姆霍茲函数（A）与吉布士函数（G）304

8.8熵的用途307

8.9熵与机率；熵与资讯理论307

8.10摘要312

参考资料313

习题313

9 物理性质327

9.1 麦思威尔方程式328

9.2柯比隆方程式334

9.3焦耳汤姆生系数336

9.4以P，v，T及比热表示之熵，内能与焓变化通式342

9.5比热关系式346

9.6理想气体性质表351

9.7压缩性因子355

9.8比减座标359

9.9其他的状态方程式361

9.10真实气体比热366

9.11真实气体焓与熵368

9.12性质图374

9.13探讨热力学的其他方法377

9.14摘要378

参考资料381

习题381

10 可用性与不可逆性393

10.1最大功393

10.2可用性400

10.3可用能与不可用能404

10.4 不可逆性406

10.5可用性计算413

10.6摘要416

参考资料419

习题419

11 气体与气汽混合物427

11.1 质量分率；莫耳分率427

11.2分压；分容428

11.3道尔顿定律或压力加法律429

11.4阿玛加定律、李达定律、或容积加法律430

11.5理想气体混合物性质432

11.6最初在不同压力温度之理想气体混合437

11.7真实气体混合物441

11.8理想气体与蒸汽混合物445

11.9大气空气447

11.10相对湿度与湿度比448

11.11求大气空气性质所用之温度451

11.12湿度图455

11.13等总压力下气汽混合之过程458

11.14摘要463

参考资料465

习题465

12 化学反应：燃烧477

12.1 基本燃烧反应477

12.2乾空气的成分478

12.3理想燃烧479

12.4实际燃烧的质量平衡483

12.5化学反应之能量平衡490

12.6反应焓493

12.7反应内能503

12.8最高绝热燃烧温度504

12.9化学平衡506

12.10化学反应之第二定律分析507

12.11摘要514

参考资料515

习题516

13 理想气体反应之化学平衡521

13.1 平衡的判别标准521

13.2平衡常数524

13.3 Kp与△hR之关系540

13.4 Kp与△gR之关系541

13.5摘要542

参考资料543

习题544

14 流体流的热力层面549

14.1 一维、二维及三维稳定流549

14.2总焓、总温度与总压力550

14.3稳定一维流之动力方程式554

14.4音速；马赫数558

14.5基本关系式560

14.6任一流体等熵流之面积变异561

14.7等比热理想气体之绝热流564

14.8蒸汽之绝热流571

14.9孔口流574

14.10范诺线；管中流575

14.11雷莱线577

14.12跨垂直陡震流578

14.13等比热理想气体未作功之稳定绝热流580

14.14摘要584

参考资料585

习题585

15 压缩与膨胀过程：流体机械599

15.1稳流压缩过程599

15.2稳流膨胀过程604

15.3经热机之不可压缩流607

15.4流体与转子间之能量转换608

15.5动力压缩机611

15.6轮机613

15.7往复式机械614

15.8摘要617

参考资料618

习题619

16 气体动力循环629

16.1 空气标准分析629

16.2简单燃气轮机循环630

16.3再生燃气绘机循环635

16.4 燃气轮机循环之中间冷却与再加热639

16.5燃气轮机喷射推进641

16.6空气标准鄂图循环644

16.7空气标准狄塞尔循环645

16.8双循环及其他649

16.9复式动力厂649

16.10摘要651

参考资料652

习题652

17 蒸汽动力循环667

17.1 使用水蒸汽之卡诺循环667

17.2朗肯循环668

17.3再生水蒸汽动力循环672

17.4 再热循环679

17.5加热与动力循环680

17.6双汽循环683

17.7摘要685

参考资料685

习题686

18 冷冻697

18.1逆行卡诺循环698

18.2逆行布雷顿循环699

18.3蒸汽压缩冷冻701

18.4 吸收式冷冻705

18.5气体之液化709

18.6摘要711

参考资料712

习题712

19 二元混合物721

19.1 相律721

19.2混合性725

19.3液汽平衡：可混合液体726

19.4液汽平衡：不可混合与部份可混合液体731

19.5固液平衡：不可混合之固体与可混合液体733

19.6摘要733

参考资料734

习题734

20 直接能量转换737

20.1 直接能量转换系统737

20.2燃料电池：操作叙述738

20.3燃料电池操作分析740

20.4 实际燃料电池性能743

20.5其他直接能量转换系统744

20.6摘要748

参考资料749

习题750

21 热传递753

21.1 稳态一维传导753

21.2对流757

21.3辐射765

21.4摘要770

参考资料771

习题771

附录A 因次与单位777

A.1 因次、单位，及换算因子777

A.2单位系统；基本因次数780

A.3国际公制780

A.4 英制系统781

附录B 偏导数注解786

B.1 偏导数之图形说明786

B.2偏微分间之三种关系788

附表与图791

习题解答888

索引893