图书前言

前言

本书是根据教育部制定的“工程热力学课程教学基本要求”并参照清华大学四年制相关学科培养方案,在清华大学多年教学实践的基础上,在2011年第2版教材的基础上再次修订而成的。

本书基本反映了我们在清华大学讲授“工程热力学”课程的教学内容,并吸收了国内外同类教科书的优点与经验。

在体系编排方面,本书将气体动力循环、水蒸气和蒸汽动力循环以及制冷循环等紧接在热力学第一、第二定律之后,以加深学生对基本定律的理解,更好地掌握与运用基本定律。

在内容方面,本书力图对基本概念和基本理论部分进行严密而深入的论述,充实热力学基本定律的本质及其数学表达式。例如,开口系统能量方程、熵的性质及熵方程、及的计算、热力学微分关系式及其应用等内容,突出工程观点,使理论密切联系实际,注重培养学生运用热力学理论解决工程问题的能力。为适应学科发展的需要,本书还注意引进国内外科学研究的新成果与新技术,更新与充实了内容。例如,考虑到国际计量大会对基本物理量的重新定义,增加了关于温度单位的基于玻耳兹曼常数的新定义; 考虑到能源合理利用和节能工作的需要,深化了热力学第二定律及其分析方法的叙述,加强了物理与化学,分析、损失等概念,以及新国标中的新基准,并引入对熵的微观意义的介绍; 又如,根据最新研究结果,对水及水蒸气热力性质进行了修订,并结合蒸汽动力循环的发展,增加了超临界蒸汽动力循环的介绍及其练习题; 针对全球环境保护的热点——温室气体控制,着重介绍了环保方面对制冷工质提出的新要求与挑战。

在编写安排方面,本书尽量避免与物理、化学等课程不必要的重复,但又注意保持相应的衔接。例如,对理想气体状态方程、理想气体基本热力过程、理想混合气体等部分采用总结归纳的方法加以叙述,不从头推导; 在化学热力学部分中,对于化学反应方程式等反映质量守恒定律的内容,融合在化学热力学的整个叙述中,而不另列一节。这样,使本书在取材方面有一定的深度,起点较高。

为了帮助学生复习以及培养学生独立思考和解决问题的能力,本书每章均有例题、思考题和习题,这些题的针对性、启发性与工程性较强,并与正文内容密切配合。全书采用我国法定计量单位。

参加本书第1版编写工作的有朱明善、刘颖、林兆庄和彭晓峰。绪论与第1、9、10章由朱明善编写; 第2、3、4、6、7章由刘颖编写; 第5、8、11章由林兆庄编写; 第12章由彭晓峰编写。全书由朱明善统稿。

在本书第2版的修订中,史琳、吴晓敏和段远源进行了主要改编工作,刘颖和林兆庄进行审定。其中,第1~4章由史琳改编,第5~12章由吴晓敏改编,水蒸气物性软件由段远源编写,全书由吴晓敏统稿。

在本书第3版的修订中,史琳主要进行前言、绪论、第1章、第4章、第8章和第12章的改编工作,吴晓敏主要进行第2章、第3章、第9章、第10章的改编工作,段远源主要进行第5章、第6章的改编工作,杨震主要进行第7章、第11章的改编工作。全书由史琳统稿。

鉴于编者水平有限,书中难免有疏漏与不妥之处,请读者指正。

编者

2025年春于清华园