工程熱力學(xué)教案

1、上海海事大學(xué)課程教案課程名稱： 工程熱力學(xué) 課程編號(hào)： 12100520 承擔(dān)課程的二級(jí)學(xué)院（部）: 商船學(xué)院 系（教研室） 熱能與動(dòng)力工程教案編寫教師： 章學(xué)來(lái) 授課對(duì)象： 熱能與動(dòng)力工程091、2 編制時(shí)間： 2011年1月7日 總學(xué)時(shí)數(shù)64總學(xué)時(shí)數(shù)分配總學(xué)分 3.5課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）討論參觀考核方式考試5446教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的總體思路：工程熱力學(xué)是熱能與動(dòng)力工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，根據(jù)該專業(yè)對(duì)熱力學(xué)的要求，本課程的講解分為三部分，即基本概念與基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過(guò)程與熱力循環(huán)，為了更好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程，整個(gè)課程以啟發(fā)式教學(xué)為主，并穿插討論、習(xí)題分析等其它形式。為使學(xué)生對(duì)每章內(nèi)

2、容予以深入理解，每章結(jié)束時(shí)進(jìn)行適當(dāng)小結(jié)，并對(duì)一部分思考題進(jìn)行探討。整個(gè)課程結(jié)束時(shí)予以總復(fù)習(xí)，使學(xué)生對(duì)整門課程能進(jìn)一步理解。課程將安排兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，以使學(xué)生對(duì)課程中的難點(diǎn)部分有一感性認(rèn)識(shí)。教學(xué)手段選擇及其說(shuō)明（包括所需要的教學(xué)資源）：教學(xué)手段：板書-需安排一70人的教室 實(shí)驗(yàn)-噴管實(shí)驗(yàn)-在輔機(jī)實(shí)驗(yàn)室的熱工室進(jìn)行 壓氣機(jī)性能實(shí)驗(yàn)-在輔機(jī)實(shí)驗(yàn)室的熱工室進(jìn)行 討論-在每章的結(jié)束-原教室進(jìn)行參考書籍與文獻(xiàn) 序號(hào)書籍（文獻(xiàn)）名稱作者出版社（雜志）出版時(shí)間1工程熱力學(xué)章學(xué)來(lái)人民交通出版社2011.32工程熱力學(xué)吳孟余上海交通大學(xué)出版社2000.73工程熱力學(xué)沈維道高等教育出版社2007.64工程熱力學(xué)精要分析及

3、典型題解何雅玲西安交通大學(xué)出版社2000.12工程熱力學(xué)題型分析朱明善清華大學(xué)出版社1989.9編寫負(fù)責(zé)人 系（教研室）主任（簽字） （簽字） 第 1 章： 基本概念 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：熱力系統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)：閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)教學(xué)難點(diǎn)：由于熱力系統(tǒng)是人為分割出來(lái)的用于熱力學(xué)研究的系統(tǒng)，對(duì)其理解相對(duì)較為困難1課堂教學(xué)第二節(jié)：工質(zhì)的熱力狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù)教學(xué)重點(diǎn)：狀態(tài)參數(shù)的性質(zhì) 溫度、壓力概念教學(xué)難點(diǎn)：溫度的熱力學(xué)描述 狀態(tài)參數(shù)的性質(zhì)1課堂教學(xué)第三節(jié)：平衡狀態(tài)及狀態(tài)方程式教學(xué)重點(diǎn)：平衡狀態(tài)概念教學(xué)難點(diǎn)：平衡與均勻間的關(guān)系1課堂教

4、學(xué)第四節(jié)：準(zhǔn)平衡過(guò)程和可逆過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)：準(zhǔn)平衡過(guò)程和可逆過(guò)程概念教學(xué)難點(diǎn)：準(zhǔn)平衡過(guò)程體現(xiàn)了平衡與過(guò)程的統(tǒng)一，可逆過(guò)程與準(zhǔn)平衡過(guò)程之間的關(guān)系2課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第19頁(yè)1、2，4、5作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第20頁(yè)1、2，4、6第 2 章： 熱力學(xué)第一定律 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)教學(xué)重點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律的不同表述及第一類永動(dòng)機(jī)的概念。1課堂教學(xué)第二節(jié)：能量的傳遞與轉(zhuǎn)換教學(xué)重點(diǎn)：功和熱量的概念及其表述教學(xué)難點(diǎn)：體積功、技術(shù)功、流動(dòng)功、內(nèi)部功及其相互關(guān)系。2課堂教學(xué)第

5、三節(jié)：熱力學(xué)能及焓教學(xué)重點(diǎn)：熱力學(xué)能、焓教學(xué)難點(diǎn)：熱力學(xué)能概念、焓的概念1課堂教學(xué)第四節(jié)：熱力學(xué)第一定律能量方程教學(xué)重點(diǎn)：閉口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程、開口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程教學(xué)難點(diǎn)：閉口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程的意義、開口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律能量方程的意義1課堂教學(xué)第五節(jié)：穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)：掌握熱力學(xué)第一定律能量方程的靈活應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：熱力學(xué)系統(tǒng)的分析2課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第38頁(yè)1、4、6、7、8作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第38頁(yè)1、2、4、7第 3 章： 熱力學(xué)第二定律 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排

6、第一節(jié)：循環(huán)教學(xué)重點(diǎn)：熱機(jī)循環(huán)、制冷循環(huán)教學(xué)難點(diǎn)：循環(huán)必要補(bǔ)充條件的理解；不可逆循環(huán)1課堂教學(xué)第二節(jié)：熱力學(xué)第二定律教學(xué)重點(diǎn)：熱力學(xué)第二定律的兩種說(shuō)法教學(xué)難點(diǎn)：兩種說(shuō)法的等效性1課堂教學(xué)第三節(jié)：卡諾定理和卡諾循環(huán)教學(xué)重點(diǎn)：卡諾定理和卡諾循環(huán)教學(xué)難點(diǎn)：定理的證明1課堂教學(xué)第四節(jié)：克勞修斯不等式教學(xué)重點(diǎn)：兩熱源及無(wú)窮多個(gè)熱源間的克勞修斯不等式教學(xué)難點(diǎn)：克勞修斯不等式的證明1課堂教學(xué)第五節(jié)：熵教學(xué)重點(diǎn)：熵是一個(gè)狀態(tài)參數(shù)教學(xué)難點(diǎn)：熵的導(dǎo)出1課堂教學(xué)第六節(jié)：孤立系統(tǒng)熵增原理教學(xué)重點(diǎn)：孤立系統(tǒng)熵增原理教學(xué)難點(diǎn)：熵增原理的證明2課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第63頁(yè)1、6、7、

7、8、9作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第64頁(yè)1、2、3、8、9、10第 4 章： 理想氣體的性質(zhì) 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：理想氣體狀態(tài)方程教學(xué)重點(diǎn)：各種形式的理想氣體狀態(tài)方程教學(xué)難點(diǎn)：理想氣體概念的理解、兩個(gè)氣體常數(shù)的關(guān)系1課堂教學(xué)第二節(jié)：理想氣體的比熱容教學(xué)重點(diǎn)：理想氣體的比熱容的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：理想氣體比熱容概念的理解及不同比熱容間的關(guān)系1課堂教學(xué)第三節(jié)：理想氣體的熱力學(xué)能、焓、熵教學(xué)重點(diǎn)：理想氣體的熱力學(xué)能、焓、熵的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：理想氣體熱力學(xué)能、焓是溫度的單函數(shù)、而理想氣體的熵是由兩個(gè)獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)決定2課堂教學(xué)討論第四節(jié)：理想氣體混合物教學(xué)重點(diǎn)：混合物成

8、分、分壓力定律、分體積定律、理想氣體混合物的比熱容、熱力學(xué)能、焓、熵的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)于分壓力定律、分體積定律是否適合于非理想氣體混合物的理解。對(duì)于理想氣體混合物組分的熵、其表達(dá)式中應(yīng)代入的是組分的分壓力、而非混合物的總壓力2課堂教學(xué)本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第82頁(yè)2、3、4、5、8作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第82頁(yè)1、4、5、6、7第 5 章：實(shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：理想氣體狀態(tài)方程用于實(shí)際氣體的偏差教學(xué)重點(diǎn)：找出理想氣體狀態(tài)方程用于實(shí)際氣體的偏差1課堂教學(xué)第二節(jié)：實(shí)際氣體的狀態(tài)方程教學(xué)重點(diǎn)：范德

9、瓦爾斯方程、對(duì)比態(tài)方程教學(xué)難點(diǎn)：實(shí)際氣體的概念、實(shí)際氣體狀態(tài)方程的得出、對(duì)比態(tài)參數(shù)1課堂教學(xué)第三節(jié)：對(duì)應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：對(duì)應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖1課堂教學(xué)第四節(jié)：維里方程教學(xué)重點(diǎn)：理解維里方程的變化1課堂教學(xué)討論第三節(jié)：麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù)教學(xué)重點(diǎn)：理解麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù)1課堂教學(xué)第四節(jié)：比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的一般關(guān)系式教學(xué)重點(diǎn)：理解比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的一般關(guān)系式的得出1課堂教學(xué)本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第92頁(yè)1、4、5作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第93頁(yè)1、3、4第 6 章： 水蒸氣與濕蒸汽 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配

10、教學(xué)組織安排第一節(jié)：水蒸汽的發(fā)生過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)：P-v圖、T-s圖（一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)）教學(xué)難點(diǎn)：濕蒸汽狀態(tài)的確定 1課堂教學(xué)第二節(jié)：水蒸氣的表和圖教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：水蒸氣的表和圖的查閱1課堂教學(xué)第三節(jié)：水蒸氣的基本熱力過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)：定容、定壓、定溫、絕熱過(guò)程教學(xué)難點(diǎn)：定溫過(guò)程中，由于實(shí)際氣體，其熱力學(xué)能會(huì)發(fā)生變化 1課堂教學(xué)討論第四節(jié)：濕空氣及其狀態(tài)參數(shù)教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)濕空氣及其狀態(tài)參數(shù)概念的理解 教學(xué)難點(diǎn)：理解濕空氣視為理想氣體的原因 2課堂教學(xué)第五節(jié)：焓濕圖教學(xué)重點(diǎn)：焓濕圖的查閱教學(xué)難點(diǎn)：理解焓濕圖的構(gòu)成1課堂教學(xué)第六節(jié)：濕空氣的基本熱力過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)：混合過(guò)程、加熱過(guò)程、加濕過(guò)程、冷卻過(guò)程教

11、學(xué)難點(diǎn)：每一過(guò)程在焓濕圖上的變化（包括溫度、焓、相對(duì)濕度、含濕量等）2課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第115頁(yè)1、2、3、4、5、6、7、8、10、11、13、15作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第115頁(yè)1、3、9第 7 章： 理想氣體的熱力過(guò)程 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：基本熱力過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)：定容過(guò)程、定壓過(guò)程、定溫過(guò)程、絕熱過(guò)程教學(xué)難點(diǎn)：每一過(guò)程狀態(tài)及能量的變化2課堂教學(xué)第二節(jié)：多變過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)：多變過(guò)程的狀態(tài)變化及能量變化教學(xué)難點(diǎn)：在P-v圖、T-s圖上表示四種基本熱力過(guò)程的狀態(tài)變化及能量變化 2課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題

12、、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第127頁(yè)5、6、10作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第128頁(yè)1、2、3、5、7第 8 章： 氣體和蒸汽的流動(dòng) 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：一維穩(wěn)定流動(dòng)的基本方程式教學(xué)重點(diǎn)：連續(xù)性方程、能量方程、過(guò)程方程教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)一元定熵穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的理解1課堂教學(xué)第二節(jié)：噴管和擴(kuò)壓管的流動(dòng)特性及其截面變化規(guī)律教學(xué)重點(diǎn)：噴管和擴(kuò)壓管的流動(dòng)特性及其截面變化規(guī)律、噴管的流速與流量計(jì)算分析教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)馬赫數(shù)大于1截面變化規(guī)律的理解、不同噴管流速、流量變化規(guī)律的理解3課堂教學(xué)第三節(jié)：噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)重點(diǎn)：噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：噴管外形選擇1課堂教學(xué)討論本章

13、討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第152頁(yè)1、2、3作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第153頁(yè)1、2、5第 9 章： 壓氣機(jī)的熱力過(guò)程 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：活塞式壓氣機(jī)的壓氣過(guò)程教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：壓氣機(jī)的工作原理1課堂教學(xué)第二節(jié)：?jiǎn)渭?jí)活塞式壓氣機(jī)的工作原理教學(xué)重點(diǎn)：說(shuō)明氣體在壓氣機(jī)中應(yīng)如何被壓縮最為有利，用熱力學(xué)原理加以分析，且這種分析方法對(duì)于各種類型的壓氣機(jī)具有普適性。教學(xué)難點(diǎn)：余隙容積、容積效率1課堂教學(xué)第三節(jié)：多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻教學(xué)重點(diǎn)：采用多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻的原因及中間最佳壓力的選擇原則和方法。教學(xué)難點(diǎn)：采用多級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻的好處及用p-

14、v及T-s圖表示。3課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)第四節(jié)：葉輪式壓氣機(jī)工作原理教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：葉輪式壓氣機(jī)的工作原理及特點(diǎn)。1課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第169頁(yè)1、2、3、4、5、6、7作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第170頁(yè)1、2、6第 10 章： 氣體動(dòng)力循環(huán) 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：活塞式內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)教學(xué)難點(diǎn)：以內(nèi)燃機(jī)為典型，將不可逆的實(shí)際過(guò)程概括、抽象為可逆過(guò)程的具體方法，以及其對(duì)于分析循環(huán)的重要意義。1課堂教學(xué)第二節(jié)：活塞式內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)的熱效率教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)熱效率與其特性參數(shù)的關(guān)系，兩種不

15、同工況下活塞式內(nèi)燃機(jī)三種不同理想循環(huán)的比較教學(xué)難點(diǎn)：以P-v圖、T-s圖加以分析。2課堂教學(xué)第三節(jié)：燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)教學(xué)重點(diǎn)：燃?xì)廨啓C(jī)裝置熱機(jī)熱效率與其特性參數(shù)關(guān)系教學(xué)難點(diǎn)：將燃?xì)廨啓C(jī)裝置實(shí)際循環(huán)抽象成理想循環(huán)1課堂教學(xué)本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第185頁(yè)1、2、3作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第185頁(yè)1、2、3、9第 11 章： 蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán) 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：概述教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)與氣體動(dòng)力循環(huán)的區(qū)別1課堂教學(xué)第二節(jié)：基本蒸汽動(dòng)力循環(huán)教學(xué)重點(diǎn)：朗肯循環(huán)的熱效率及其影響因素教學(xué)難點(diǎn)：朗肯循環(huán)的得出1課堂教學(xué)討論本章討論題（思考題、作業(yè)）：思考題：參考文獻(xiàn)1，第195頁(yè)1、2作業(yè)：參考文獻(xiàn)1，第196頁(yè)1、2第 12 章： 制冷循環(huán) 本章答疑時(shí)數(shù)： 1 每節(jié)題目教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)課時(shí)分配教學(xué)組織安排第一節(jié)：理想制冷循環(huán)教