第一篇 工程热力学

当人类面对科学技术和生产力的迅猛发展并享受着由此带来的丰富的物质文明和精神文明的时候，可曾知道这一切的物质基础是能源。自然界中可大量产生动力的主要能源有风能、水能、太阳能、燃料化学能、原子能等。在这些能源中除了风能和水能可以向人们直接提供机械能外，其他的各种能源只能直接地或间接地（燃烧和核反应）提供热能。热能的利用可分为两种基本方式：一种是热能的直接利用，即将热能直接用于加热，如采暖、冶炼、蒸发和烘干等；另一种是热能的间接利用，即将热能转化为其他形式的能量，如锅炉产生的高温高压蒸汽所携带的热能，通过汽轮机转换为机械能，而后带动发电机输出电能。但是在能量转换的过程中，总有一些损失，致使转换效率不高。为了合理有效地实现热能与其他形式能量之间的转换并提高转换效率，就必须对工程热力学内容进行深入细致的研究。

工程热力学是从工程的观点出发研究热能和机械能之间相互转化规律的学科，它从理论上阐明了提高能量转换效率的途径和方法。

热能转换成机械能必须借助一套设备和某种载能物质。这个设备就是通常所说的热机，而载能物质便是工质。工质必须具备良好的流动性和膨胀性，例如蒸汽动力装置的工质是水蒸气，本书选用气（汽）态物质作为工质，除水蒸气外还有理想气体、湿空气、制冷剂等。

在研究工程热力学时，首先建立一些基本概念，然后着重阐述热力学第一定律和热力学第二定律，根据热力学两个基本定律结合工质的性质，分析各种热力过程中工质状态的变化和能量转换规律，分析热力循环（蒸汽动力循环和制冷循环）的经济性，指出提高热效率的途径。