工程热力学学习辅导与习题解答

工程热力学学习辅导与习题解答 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育出版社
作者:童钧耕 编
出品人:
页数:503
译者:
出版时间:2004-11
价格:36.90元
装帧:简裝本
isbn号码:9787040158434
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《工程热力学学习辅导与习题解答》是国家级精品课程主教材《工程热力学》的配套辅导用书,是参照国家教育部1995年颁发的多学时《工程热力学课程教学基本要求》(修订版),针对沈维道等编《工程热力学>(第三版)的教学编写而成。每章均包含本章要点、本章学习导引、主要内容概述、典型例题、习题解答和提示、巩固和提高题等六部分。附录选编了近年来上海交通大学本科生期末考试和硕士生入学考试的试题。这些试卷可以作为学生自测的参考资料,用以测定对工程热力学掌握的程度。

《工程热力学学习辅导与习题解答》语言简练,自成体系,适用于能源、动力、机械、核工程及化学工程等专业,可与沈维道等编《工程热力学》(第三版)配套使用,也可单独使用;可以配合学习过程使用,也可作为考研辅导书。

现代化工过程原理导论 面向对象: 本书旨在为化学工程及相关专业(如化学、材料科学、环境工程等)的本科生和研究生提供一个坚实的基础,帮助他们理解和掌握现代化工过程的核心科学原理。对于希望深入了解工业生产中热力学、传质和反应动力学如何相互作用的工程师和研究人员,本书亦可作为重要的参考读物。 内容概述: 本教材系统地阐述了现代化工过程设计与分析所依赖的三大支柱:热力学、单元操作(流体与传热)以及化学反应工程。本书摒弃了传统教材中将各部分知识孤立讲解的弊端,着重于展示这些原理在实际工业流程中的集成应用与协同效应。 第一部分:化工过程的宏观与微观热力学基础 本部分聚焦于从原子和分子尺度对物质性质的理解,并将其提升至宏观过程的分析层面。 第一章:化工过程的物质与能量衡算 本章首先回顾了质量守恒和能量守恒在化工系统中的应用,重点引入了组分追踪与焓值计算的严谨方法。我们详细讨论了不同状态下(固态、液态、气态)物质的焓变、熵变计算,并引入了标准生成焓、混合焓和剩余焓的概念。特别强调了过程基准点的选取对计算结果一致性的重要性。此外,本章深入探讨了复杂化学反应体系中的能量平衡,包括化学反应的等温与非等温分析。 第二章:相平衡与热力学性质 相平衡是分离过程设计的基石。本章系统介绍了气-液平衡(VLE)的基本理论,包括拉乌尔定律(Raoult's Law)及其局限性,并转向更普遍适用的活度系数模型(如Wilson、NRTL、UNIQUAC模型)。对于高压和强非理想体系,本书详细解析了气相逸度系数的计算,并引入了状态方程法(如Peng-Robinson和Soave-Redlich-Kwong方程)在工程计算中的实际应用。此外,固-液平衡、共晶现象和共沸现象的分析也被纳入讨论范围,并结合实例展示了如何利用相平衡数据进行精馏塔的初步设计。 第三章:化学反应热力学与平衡限度 本章连接了热力学与反应工程。它从吉布斯自由能出发,推导了反应平衡常数与温度的关系(范特霍夫方程)。不同于仅停留在平衡常数的计算,本章着重分析了反应的自发性、限度温度以及如何通过压力、惰性组分调控平衡产率。对于多相反应体系,如多相催化反应,本章展示了如何将界面平衡与体相反应速率相结合进行全流程的模拟预测。 第二部分:单元操作中的流体与热量传递 本部分侧重于物质在宏观尺度上的输运现象,这是实现物质和能量有效交换的关键。 第四章:流体流动与流体机械 本章从牛顿流体和非牛顿流体的本构方程入手,详细分析了管道、阀门和反应器中的压力损失计算。重点内容包括雷诺数、摩擦因子(如Moody图和Colebrook方程的工程应用)的精确确定。在流体机械部分,本书深入探讨了泵、压缩机和搅拌器的工作原理,并强调了NPSH(有效净正吸入压头)在泵选型中的关键作用,以避免气蚀现象。 第五章:热量传递导论与强化技术 热量传递是过程控制和效率提升的核心。本章全面涵盖了导热、对流和辐射三种基本机制。对于对流传热,本书区分了层流和湍流,详细分析了边界层理论在计算换热系数中的应用。换热器设计部分,本书超越了简单的LMTD方法,引入了NTU-Effectiveness法,并针对管壳式换热器、板式换热器及空气冷却器的详细设计步骤进行了实例解析。此外,本章还专门讨论了强化传热技术,如使用翅片、插入件和微通道结构对传热性能的提升。 第三部分:反应工程与过程集成 本部分将前两部分的基础知识融会贯通,应用于化学反应过程的设计、优化与控制。 第六章:化学反应动力学与本征速率 反应动力学的核心在于确定反应速率的数学模型。本章系统介绍了零级、一级、二级反应的积分和微分形式,以及如何通过初始速率法和积分法确定反应级数和速率常数。关键在于阿伦尼乌斯方程的应用及其在反应器设计中的作用。本书特别关注催化反应动力学,详细阐述了朗缪尔-欣歇尔伍德(Langmuir-Hinshelwood)和埃尔脱-梅耶(Eley-Rideal)模型,并指导读者如何根据实验数据拟合这些复杂模型。 第七章:理想反应器设计与性能分析 本章将动力学与反应热力学结合起来,对理想釜式反应器(CSTR)和理想管式反应器(PFR)进行分析。对于热效应显著的反应,本书侧重于绝热反应器和等温反应器的体积计算,以及热点分析(Hot Spot Analysis)以确保操作安全。对于可逆反应,本书讨论了最佳反应温度的确定和多级反应器串联以提高总转化率的策略。 第八章:非理想反应器与过程强化 现代化工过程很少采用纯粹的理想模型。本章探讨了返混效应对CSTR性能的影响,并介绍了活塞流模型(PFR)在考虑轴向扩散时的修正。此外,本章重点介绍了流化床反应器的流体力学特性和传热特点,以及微反应器在高危反应和快速传质/传热过程中的应用潜力,展示了未来化工过程的设计趋势。 总结与展望: 本书的最终目标是培养学生将物质、能量、动量和反应作为一个统一系统进行分析的能力。通过大量的工程实例和案例分析,读者将能够掌握从实验室数据到工业规模生产的转化路径,为应对复杂的现代化工生产挑战奠定坚实的理论和实践基础。 --- (总字数:约1550字)

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目录信息

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工程热力学是一门严谨而实用的学科,它贯穿于各种工程设备的设计和运行之中。我希望这本《工程热力学学习辅导与习题解答》能够成为我学习路上的得力助手,帮助我扎实地掌握这门学科的知识。在“学习辅导”部分,我期待它能够对教科书中晦涩难懂的概念进行更深入、更清晰的阐释,并且能够提供一些辅助性的理论知识,以帮助我建立起完整的知识体系。例如,在讲解理想气体状态方程时,如果能顺带介绍一下气体分子运动论的基本观点,就更能帮助我理解这个方程的物理意义。同时,我希望“辅导”部分能够提供一些关于如何有效学习热力学的方法和技巧,例如如何分析热力学循环图,如何进行状态参数的选取等。在“习题解答”部分,我更加看重的是其解析的全面性和系统性。我希望每一道题的解答都能包含详细的解题步骤,清晰的逻辑推导,并且在必要时能提供相关的理论回顾或公式解释。

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学习一门工程学科,尤其是像热力学这样基础又核心的科目,一个好的学习辅导和习题解答工具是至关重要的。我一直觉得,理论知识的理解需要通过大量的练习来巩固和深化,而习题中的疑难点往往也正是理论理解的薄弱环节。因此,我非常看重《工程热力学学习辅导与习题解答》的“辅导”和“习题解答”这两个部分的质量。在“辅导”方面,我希望它能提供比教科书更细致、更人性化的讲解,能够帮助我理清那些复杂的概念之间的逻辑关系,并且能够用通俗易懂的语言解释那些抽象的数学公式。比如,在讲解熵时,如果能用熵增原理来解释为什么自然界中的过程总是朝着无序性增加的方向发展,并且将其与能量耗散联系起来,这将有助于我更深刻地理解这个概念。在“习题解答”方面,我期待它不仅仅是给出正确答案,更重要的是提供详细的解题过程,包括如何分析题目条件,如何选择适用的定理或公式,如何进行单位的统一和换算,以及如何对计算结果进行物理解释。

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这本书的封面设计就给人一种严谨又充满力量的感觉,深邃的蓝色背景上,一行行清晰的白色字体勾勒出“工程热力学学习辅导与习题解答”几个大字,字体大小的排布和字体的选择都透露出专业感。拿到手里,沉甸甸的质感也让人对它的内容充满了期待。我一直觉得热力学这门学科,虽然是工程领域的基础,但它的抽象概念和严谨的公式推导,对于初学者来说确实是一道不小的门槛。那些关于能量守恒、熵增原理的论述,在没有清晰的逻辑引导和生动的案例解析下,很容易让人感到困惑和迷茫。市面上关于热力学的内容有很多,但真正能够做到深入浅出、既有理论深度又不失实践指导的书籍却屈指可数。我希望这本《工程热力学学习辅导与习题解答》能够成为我的得力助手,帮助我拨开迷雾,真正理解热力学在工程实际中的应用,比如在发动机、制冷设备、能源转换等方面的具体体现。尤其是在学习过程中,遇到那些看似简单却又容易出错的计算题,往往需要反复琢磨,而一本好的习题解答,不仅能提供答案,更重要的是能解释清楚解题思路和关键步骤,这对于巩固知识、提高解题能力至关重要。我期待这本书能够提供详尽的例题解析,不仅仅是罗列公式,而是能够展示如何一步一步地分析问题,如何选择合适的公式,如何进行单位换算,以及如何对结果进行合理的解释,这才是学习的精髓所在。

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对于《工程热力学学习辅导与习题解答》这本书,我最看重的是它能否真正帮助我掌握这门看似复杂但又极其重要的工程学科。在学习过程中,我常常觉得热力学的一些基本概念,比如能量、功、热、熵等,虽然在教科书中都有定义,但往往缺乏一些更直观、更贴近实际的解释。我期待这本书的“学习辅导”部分,能够用更生动的语言和更具体的案例来阐释这些概念,让它们不再是冰冷的文字和公式,而是能够在我脑海中形成清晰的图像和逻辑。例如,在讲解热力学第一定律时,如果能结合一个简单的蒸汽机工作示意图,展示能量在各个环节的转化和传递,或者在讲解熵增原理时,用一个房间随着时间推移变得凌乱的例子来比喻,都将有助于我加深理解。而“习题解答”部分,我期待它能提供详尽的解题思路和步骤,不仅仅是给出最终答案,更重要的是让我明白“为什么”这么做,以及“如何”一步步地推导出结果。

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翻开这本书,我首先关注的是它的结构安排。一本好的教材或辅导书,其章节的设置应该符合学习的逻辑顺序,从最基本的概念入手,逐步深入到更复杂的理论和应用。我希望它能从热力学第一定律、第二定律等核心概念开始,系统地介绍状态方程、能量传递、循环分析等关键知识点。而“学习辅导”部分,我期待它能提供对这些理论知识的深入解读,用通俗易懂的语言解释那些抽象的概念,并辅以清晰的图示和表格,帮助我理解那些复杂的热力学过程。例如,在讲解可逆过程和不可逆过程时,如果能用生活中的例子来类比,比如水从高处流向低处(自然过程)和抽水机将水抽回高处(需要外界做功),就能更形象地帮助我理解能量的转化和利用方向。此外,对于一些关键的定义,如内能、焓、熵等,希望辅导部分能给出准确的定义,并解释它们在不同过程中的变化规律。关于“习题解答”部分,我更看重的是其解析的详细程度。很多时候,答案本身并没有太大的参考价值,关键在于解答过程中的思路梳理和方法指导。我希望它能像一位耐心的老师,一步步地引导我完成解题,指出可能出现的陷阱和易错点,并提供多种解题思路供我参考。

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在选择学习资料时,我总是倾向于那些能够提供深度解析和丰富实践案例的书籍。工程热力学这门学科,其理论的严谨性和应用的广泛性,要求学习者不仅要理解概念,更要能够将其灵活运用到具体的工程问题中。因此,我非常期待这本《工程热力学学习辅导与习题解答》能够在这方面给我带来惊喜。在“学习辅导”部分,我希望它能够超越教科书的枯燥,用生动的语言和形象的比喻来阐述那些抽象的热力学概念,比如能量、功、热量、熵等。如果能够结合一些具体的工程设备,如制冷剂在空调系统中的循环过程,或者锅炉中水蒸气的状态变化,来讲解热力学定律的应用,那将极大地提升学习的趣味性和有效性。特别是对于“辅导”部分,我希望它能提供一些“提示”或“注意”栏目,点明学习的重点和难点,帮助我避免常见的思维误区。至于“习题解答”,我期待它能提供比答案本身更宝贵的东西——清晰的解题思路和步骤。我希望每一道题的解答都能像一位经验丰富的老师在指导我,从题目条件分析入手,选择合适的模型和公式,进行必要的计算和单位换算,并最终对结果进行合理的解释和验证。

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作为一名工程专业的学生,我深知热力学是基础中的基础,它的重要性不言而喻。然而,这门学科的抽象性和严谨性常常让我感到困惑,特别是那些复杂的公式推导和概念理解,如果没有一个好的向导,很容易走弯路。因此,我非常期待这本《工程热力学学习辅导与习题解答》能够成为我学习的“秘密武器”。在“学习辅导”方面,我希望它能提供比教科书更深入、更易懂的解析,能够用生动的例子和形象的比喻来阐述那些抽象的概念,帮助我建立起对热力学原理的直观认识。例如,在讲解熵时,如果能结合一些常见的物理过程,如热量从高温物体向低温物体传递,并说明在这个过程中系统的混乱度如何增加,将有助于我更好地理解熵的含义。在“习题解答”方面,我期待它能提供详尽的解题思路和步骤,不仅仅是给出答案,更重要的是让我明白解决问题的逻辑和方法。

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对于《工程热力学学习辅导与习题解答》这本书,我最期待的是它能在学习方法和解题思路上提供有价值的指导。工程热力学涉及大量的公式和概念,掌握这些知识点需要系统性的学习和大量的练习。我希望这本书的“学习辅导”部分,能够为我提供一套清晰的学习框架,指导我如何循序渐进地理解热力学定律、能量转换、熵的概念以及各种热力学循环。例如,在讲解可逆和不可逆过程时,如果能通过对比分析,说明不可逆过程如何导致能量的损失,以及如何通过优化设计来减少这种损失,这将对我理解能源效率的根本限制非常有帮助。在“习题解答”部分,我更看重的是其解析的深度和广度。我希望每一道题的解答都能清晰地展示解题的每一步,包括对题目条件的分析、公式的选择、单位的换算以及计算过程中的关键点。

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我非常看重学习资料的系统性和完整性。在学习工程热力学这样一个复杂的学科时,如果知识点零散,或者某些关键概念讲解不清,很容易造成学习上的断层和理解上的偏差。因此,我希望这本《工程热力学学习辅导与习题解答》能够提供一个完整的知识体系,从最基础的热力学定律开始,循序渐进地涵盖到各种热力学循环、热力学性质、相变等内容。同时,“学习辅导”部分应该能够对每一个知识点进行透彻的讲解,不仅仅是理论陈述,更重要的是解释这些理论在工程实践中的意义和应用。例如,在讲解熵的增加原理时,如果能结合实际的发动机工作过程,分析其中不可逆过程如何导致能量损失,并解释熵增在其中的作用,这将极大地加深我的理解。关于“习题解答”,我希望它能覆盖教材中或者常见的热力学问题,并且针对每一道题,都能提供详细的解题步骤,包括如何正确地识别题型、如何选择合适的公式、如何进行单位统一和换算、以及如何根据物理过程进行合理的假设和近似。如果还能对一些经典问题提供多种解法,并分析不同解法的优缺点,那就更加完美了。

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作为一名正在学习工程热力学的学生,我深知理论知识的掌握和实际解题能力的提升是相辅相成的。仅仅掌握理论,在面对复杂的工程问题时,仍然可能束手无策;而只会套用公式,却不理解背后的原理,则难以真正学通。因此,我非常期待这本《工程热力学学习辅导与习题解答》能够在这两个方面都做到出色。在“学习辅导”部分,我希望它能提供比教科书更深入、更易懂的讲解,能够帮助我建立起对热力学概念的直观认识,并且能够理解这些概念在实际工程中的应用场景。例如,在讲解能量守恒定律时,如果能结合具体的工程设备,如蒸汽轮机或内燃机,通过对能量流动的分析,来演示第一定律的应用,那将非常有启发性。同时,对于第二定律的理解,比如卡诺循环的效率问题,如果能用图示和通俗的语言进行解释,说明为什么存在热力学效率的上限,以及如何通过改进实际循环来逼近理论极限,这会对我理解能源利用的本质有很大帮助。而“习题解答”部分,我期待它能提供清晰、规范的解题过程,不仅仅是给出最终答案,更重要的是展示完整的思考过程和解题方法。

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