工程热力学II教案.docx
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工程热力学II教案
工程热力学（
）
教案
（依据2004版教学大纲的要求编写）
课程编号：
0141153
学时：
72
适用专业：
飞行器动力工程专业本科生
编写：
曹惠玲
中国民航学院机电工程学院
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
工程热力学1．1—1．3
编号
1/36
内容分析
重点
基本状态参数，平衡概念
难点
内平衡概念
关键
掌握工程热力学基本概念及研究方法
教学目的
使学生了解工程热力学的研究内容、研究方法及一些基本概念，认识平衡、内平衡概念的重要性，认识过程、功、热等基本概念，为学习基本定律打基础
教法设计
启发式,举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）绪论（15’）
（2）热力系（10’）
（3）状态和状态参数（20’）
（4）平衡状态（20’）
（5）状态方程和坐标图（5’）
（6）过程和循环（10’）
（7）功和热量（10'）
作业或思考题
P15，，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
2/36
内容分析
重点
第一定律实质
难点
第一定律在开口系统中的应用
关键
掌握热力学第一定律实质及其应用
教学目的
理解热力学第一定律的实质，能够应用热力学第一定律解决能量转换的数量计算问题
教法设计
启发式,举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）热力学第一定律的实质（20’）
（3）闭口系统能量方程（20’）
（4）开口系统能量方程（30’）
（5）实例分析（10’）
作业或思考题
P28，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
3/36
内容分析
重点
稳定流动能量方程，功和热的计算
难点
稳定流动能量方程
关键
掌握稳定流动能量方程，功和热的一般计算方法
教学目的
掌握稳定流动能量方程，功和热的一般计算方法
教法设计
启发式,举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）稳定流动能量方程推导（30’）
（3）稳定流动能量方程应用（20’）
（4）功和热的计算及图示（30’）
作业或思考题
P28，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
4/36
内容分析
重点
理想气体特点及理想气体状态方程的应用
难点
理想混合气体物性计算
关键
掌握理想气体特点及理想气体状态方程的应用，混合气体物性计算
教学目的
掌握理想气体特点及理想气体状态方程的应用，混合气体物性计算
教法设计
启发式,举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）实际气体和理想气体（15’）
（3）理想气体状态方程（15’）
（4）摩尔气体常数（10’）
（5）混合气体成分（15’）
（6）混合气体平均摩尔质量、气体常数（15’）
（7）道尔顿定律（10’）
作业或思考题
P80，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
5/36
内容分析
重点
气体的比热、内能、焓、熵
难点
熵的概念及计算
关键
掌握理想气体气体的比热、内能、焓、熵的概念及计算
教学目的
掌握理想气体气体的比热、内能、焓、熵的概念及计算
教法设计
启发式,举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）气体的比热（20’）
（3）理想气体的比热（30’）
（4）理想气体的焓（10’）
（5）理想气体的熵（20’）
作业或思考题
P80，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
实验1
编号
6/36
内容分析
重点
气体的定压比热测量方法
难点
测量及误差分析
关键
掌握气体定压比热实验装置及测量方法
教学目的
掌握气体定压比热实验装置及测量方法，熟悉测温、测压、测热、测流量的方法。
教法设计
演示式
教学手段
实验
教学过程设计
（1）了解气体比热测定装置的基本原理和构思。
（20’）
（2）熟悉本实验中的测温、测压、测热、测流量的方法（20’）
（3）实际测量（30’）
（4）掌握由基本数据计算出比热值和求得比热公式的方法（20’）
作业或思考题
实验报告
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
7/36
内容分析
重点
定容、定压、定温热力过程性质、过程方程及热力计算
难点
各热力过程P-V图，T-S图上的相对位置
关键
掌握气体热力过程的性质、图示、过程方程及过程计算
教学目的
掌握气体热力过程的性质，在P-V图，T-S图上的表示方法，过程方程及过程计算
教法设计
启发式、讨论式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）定容过程过程方程及P-V图，T-S图上表示（15’）
（2）定容过程功和热的计算（15’）
（3）定压过程过程方程及P-V图，T-S图上表示（15’）
（2）定压过程功和热的计算（15’）
（1）定温过程过程方程及P-V图，T-S图上表示（15’）
（2）定温过程功和热的计算（15’）
作业或思考题
P81
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
8/36
内容分析
重点
定熵、多变热力过程性质、过程方程及热力计算
难点
热力过程P-V图，T-S图上的相对位置
关键
掌握气体热力过程的性质、图示、过程方程及过程计算
教学目的
掌握气体热力过程的性质，在P-V图，T-S图上的表示方法，过程方程及过程计算
教法设计
启发式、讨论式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（5’）
（2）定熵过程特点及过程方程（20’）
（3）定熵过程的P-V图，T-S图上表示（15’）
（4）定熵过程功和热的计算（20’）
（5）多变过程特点及过程方程（15’）
（6）多变过程功和热的计算（15’）
作业或思考题
P81，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
9/36
内容分析
重点
不作功过程、绝热过热、膨胀过程、节流过程、混合过程特点
难点
绝热自由膨胀过程及计算
关键
掌握各热力过程的特点及计算
教学目的
掌握气体不作功过程、绝热过热、膨胀过程、节流过程和混合过程特点及计算
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（5’）
（2）不作功过程和绝热过程（30’）
（3）绝热自由膨胀过程和绝热节流过程（25’）
（4）定容混合过程和流动混合过程（30’）
作业或思考题
P81，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
10/36
内容分析
重点
充气过程、放气过程特点及热力计算
难点
充气过程、放气过程特点及热力计算
关键
掌握充气过程、放气过程特点及热力计算
教学目的
掌握充气过程、放气过程特点及热力计算
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）充气过程特点（20’）
（3）充气过程热力计算（20’）
（4）放气过程特点（20’）
（5）放气过程热力计算（20’）
作业或思考题
P81，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
11/36
内容分析
重点
第二定律实质，可逆、不可逆概念，状态参数熵
难点
可逆、不可逆概念，状态参数熵证明
关键
掌握第二定律实质，可逆、不可逆概念，状态参数熵
教学目的
掌握第二定律实质，可逆、不可逆概念，状态参数熵的证明
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）热力学第二定律的任务（15’）
（3）可逆过程和不可逆过程（25’）
（4）状态参数熵概念（20’）
（5）熵是状态参数证明（30’）
作业或思考题
P108思考题
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
12/36
内容分析
重点
熵流和熵产的概念，熵方程，克劳修斯说法，开尔文－普朗克说法
难点
熵产
关键
掌握熵流、熵产和熵方程的概念及克劳修斯、开尔文－普朗克说法
教学目的
掌握熵流和熵产的概念，应用熵方程分析实际热力过程，理解热力学第二定律的克劳修斯说法和开尔文－普朗克说法
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（5’）
（2）熵流和熵产的概念（20’）
（3）熵方程（30’）
（4）热力学第二定律的克劳修斯表示（15’）
（5）热力学第二定律的开尔文－普朗克表述（20’）
作业或思考题
P108思考题
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
13/36
内容分析
重点
卡诺定理和卡诺循环
难点
卡诺定理和卡诺循环
关键
卡诺定理和卡诺循环
教学目的
理解卡诺定理和卡诺循环概念，应用卡诺定理和卡诺循环解决能量转换的程度问题
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）卡诺定理定义（15’）
（3）卡诺定理证明（30’）
（4）卡诺循环概念（20’）
（5）卡诺循环效率计算（15’）
作业或思考题
P108，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
，，
编号
14/36
内容分析
重点
克劳修斯积分式，可用能及不可逆损失概念及计算
难点
克劳修斯积分式，可用能及不可逆损失概念及计算
关键
克劳修斯积分式，可用能及不可逆损失概念及计算
教学目的
理解克劳修斯积分式的用途，掌握可用能及不可逆损失概念及计算。
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）克劳修斯积分式（20’）
（3）可用能及不可逆损失（30’）
（4）热力学第二定律对工程实践的指导意义（30’）
作业或思考题
P108，，，，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
15/36
内容分析
重点
一元稳定流动基本方程，气流参数变化和截面变化的关系，喷管计算
难点
气流参数变化和截面变化的关系
关键
一元稳定流动基本方程，气流参数变化和截面变化的关系，喷管计算
教学目的
理解一元稳定流动基本方程及气流参数变化和截面变化的关系，掌握喷管计算方法
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）一元稳定流动基本方程（20’）
（3）喷管中气流参数变化和喷管截面变化的关系（30’）
（4）气体流经喷管的流速流量计算（30’）
作业或思考题
P133，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
16/36
内容分析
重点
活塞式压气机工作原理，余隙容积影响，压气机耗功计算
难点
余隙容积影响，压气机耗功计算
关键
活塞式压气机工作原理，压气机耗功计算
教学目的
理解活塞式压气机工作原理，余隙容积影响，单级、多级压气机耗功计算
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）单级活塞式压气机的压气过程（20’）
（3）活塞式压气机余隙容积的影响（20’）
（4）单级、多级压气机的耗功计算（30’）
（5）叶轮式压气机压气过程（10’）
作业或思考题
P133，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
17/36
内容分析
重点
内燃机三种典型动力循环的特点、计算及比较
难点
混合加热循环
关键
内燃机三种典型动力循环的特点、计算及比较
教学目的
掌握内燃机三种典型动力循环的工作过程、过程特点、计算及效率比较
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）动力循环概论（10’）
（3）内燃机混合加热循环（30’）
（4）内燃机定容、定压加热循环（25’）
（5）三种循环比较（15’）
作业或思考题
P1496-1，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
18/36
内容分析
重点
燃气轮机循环热力过程组成及特点，循环热力计算
难点
实际燃气轮机循环
关键
燃气轮机循环热力过程组成及特点，循环热力计算
教学目的
掌握燃气轮机理论、实际循环工作过程、过程特点及热力计算
教法设计
启发式、讨论式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）燃气轮机工作过程（15’）
（3）燃气轮机理论循环（20’）
（4）燃气轮机实际循环（20’）
（5）提高燃气轮机效率的途径（25’）
作业或思考题
P1496-6，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
19/36
内容分析
重点
水蒸气的特性及水蒸气图表的使用
难点
由水蒸气特性了解一般气体的特性
关键
水蒸气图表的使用方法及确定实际气体基本状态参数的常用方法
教学目的
通过研究水蒸气特性，了解实际气体与理想气体的区别。
掌握确定实际气体基本状态参数关系的方法
教法设计
启发式、举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习上次课内容（10’）
（2）水蒸气的饱和状态（20’）
（3）水蒸气的产生（20’）
（4）水蒸气图表（20’）
（5）实际气体状态方程的常用确定方法（20’）
作业或思考题
P169，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
实验2
编号
20/36
内容分析
重点
增加工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解；掌握CO2的p-v-t关系的测定方法；学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧。
难点
临界点的确定及现象观察
关键
增加工质热力状态等基本概念的理解，掌握CO2的p-v-t关系的测定方法
教学目的
通过实验，增加工质热力状态、凝结、汽化、饱和状态等基本概念的理解；掌握CO2的p-v-t关系的测定方法；学会用实验测定实际气体状态变化规律的方法和技巧
教法设计
演示式
教学手段
实验
教学过程设计
（1）介绍实验装置及实验过程（30’）
（2）测定CO2的p-v-t关系（30’）
（3）测定CO2在低于临界温度（t=20℃、27℃）饱和温度和饱和压力之间的对应关系（30’）
作业或思考题
实验报告
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
21/36
内容分析
重点
空气压缩制冷循环特点及计算
难点
关键
掌握空气压缩制冷循环特点及计算方法
教学目的
掌握空气压缩制冷循环特点及计算方法
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）逆向卡诺循环（30’）
（2）空气压缩制冷循环热力过程组成及特点（30’）
（3）空气压缩制冷循环热力过程计算（30’）
作业或思考题
P184，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
22/36
内容分析
重点
蒸汽压缩制冷循环
难点
蒸汽喷射式制冷，吸收式制冷
关键
蒸汽压缩制冷循环计算，了解蒸汽喷射式制冷，吸收式制冷热力过程
教学目的
掌握蒸汽压缩制冷循环特点、计算，了解制冷剂热力性质，了解蒸汽喷射式制冷，吸收式制冷热力过程
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）蒸汽压缩制冷循环（30’）
（3）制冷剂热力性质（20’）
（4）蒸汽喷射式制冷循环介绍（15’）
（5）吸收式制冷循环介绍（15’）
作业或思考题
P184，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
23/36
内容分析
重点
湿空气概念，各种湿度定义
难点
相对湿度
关键
理解湿空气概念及各种湿度定义及特征温度定义
教学目的
理解湿空气概念及绝对湿度、相对湿度、露点温度、湿球温度定义
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）湿空气和干空气（20’）
（3）绝对湿度和相对湿度（30’）
（4）露点温度和湿球温度（30’）
作业或思考题
P205，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
，
编号
24/36
内容分析
重点
含湿量、焓和焓湿图，应用焓湿图解湿空气热力过程
难点
应用焓湿图解湿空气热力过程
关键
理解含湿量、焓的概念，应用焓湿图解湿空气热力过程
教学目的
理解含湿量、焓的概念，应用焓湿图解湿空气热力过程
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次课内容（10’）
（2）含湿量（20’）
（3）焓湿图（20’）
（4）加热或冷却过程，加湿过程（20’）
（5）绝热混合、节流过程，空调热力过程（20’）
作业或思考题
P205，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
传热学
编号
25/36
内容分析
重点
基本传热方式介绍及计算方法
难点
关键
掌握基本传热方式的区别及计算方法
教学目的
通过三种传热方式中的基本传热计算,了解不同传热方式的传热特点。
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）概述（15’）
（2）热流和热阻（15’）
（3）热传导（20’）
（4）热对流（20’）
（5）热辐射（20’）
作业或思考题
P5思考题
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
26/36
内容分析
重点
导热傅立叶定律，导热微分方程，导热系数
难点
导热微分方程
关键
导热傅立叶定律的物理意义，建立导热微分方程，导热系数特性
教学目的
理解导热傅立叶定律的物理意义，建立导热微分方程，熟悉导热系数特性
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次内容（5’）
（2）温度场及温度梯度（15’）
（3）傅立叶定律（15’）
（4）导热系数（15’）
（5）导热微分方程（30’）
（6）单值性条件（10’）
作业或思考题
P51思考题
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
27/36
内容分析
重点
单层平板、多层平板的稳态导热
难点
平板内温度分布
关键
单层平板、多层平板的稳态导热
教学目的
单层平板、多层平板的稳态导热公式推导及实际问题计算
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次内容（5’）
（2）一维平板稳态导热公式推导（20’）
（3）板内温度分布研究（15’）
（4）多层平板稳态导热公式推导（20’）
（5）接触热阻（20’）
（6）例题（10’）
作业或思考题
P51，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
28/36
内容分析
重点
单层圆筒壁、多层圆筒壁的稳态导热
难点
圆筒壁导热公式推导
关键
单层圆筒壁、多层圆筒壁的稳态导热计算
教学目的
单层圆筒壁、多层圆筒壁的稳态导热公式推导及实际问题计算
教法设计
启发式，举例式
教学手段
课堂讲授
教学过程设计
（1）复习前次内容（5’）
（2）一维圆筒壁稳态导热公式推导（20’）
（3）板内温度分布研究（15’）
（4）多层圆筒壁稳态导热公式推导（20’）
（5）稳态导热的实际应用（30’）
作业或思考题
P51，，
教学后记
课程
工程热力学（
）
课题（章节）
编号
29/36
内容分析
重点
边界层概念，能量微分方程、动量微分方程，连续性方程及微分方程组概念，单值性条件
难点
了解微分方程推
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