第一篇 工程熱力學

當人類面對科學技術和生產力的迅猛發展并享受著由此帶來的豐富的物質文明和精神文明的時候，可曾知道這一切的物質基礎是能源。自然界中可大量產生動力的主要能源有風能、水能、太陽能、燃料化學能、原子能等。在這些能源中除了風能和水能可以向人們直接提供機械能外，其他的各種能源只能直接地或間接地（燃燒和核反應）提供熱能。熱能的利用可分為兩種基本方式：一種是熱能的直接利用，即將熱能直接用于加熱，如采暖、冶煉、蒸發和烘干等；另一種是熱能的間接利用，即將熱能轉化為其他形式的能量，如鍋爐產生的高溫高壓蒸汽所攜帶的熱能，通過汽輪機轉換為機械能，而后帶動發電機輸出電能。但是在能量轉換的過程中，總有一些損失，致使轉換效率不高。為了合理有效地實現熱能與其他形式能量之間的轉換并提高轉換效率，就必須對工程熱力學內容進行深入細致的研究。

工程熱力學是從工程的觀點出發研究熱能和機械能之間相互轉化規律的學科，它從理論上闡明了提高能量轉換效率的途徑和方法。

熱能轉換成機械能必須借助一套設備和某種載能物質。這個設備就是通常所說的熱機，而載能物質便是工質。工質必須具備良好的流動性和膨脹性，例如蒸汽動力裝置的工質是水蒸氣，本書選用氣（汽）態物質作為工質，除水蒸氣外還有理想氣體、濕空氣、制冷劑等。

在研究工程熱力學時，首先建立一些基本概念，然后著重闡述熱力學第一定律和熱力學第二定律，根據熱力學兩個基本定律結合工質的性質，分析各種熱力過程中工質狀態的變化和能量轉換規律，分析熱力循環（蒸汽動力循環和制冷循環）的經濟性，指出提高熱效率的途徑。