四川大学制造科学与工程学院本科课程 《工程热力学与传热学》教学大纲 课程编号： 302254030 课程类型： 必修课 Course Code: B02254030 Course Type: Compulsory 课程名称： 工程热力学与传热学 授课对象： 本科三年级学生 Course Name: ngineering Thermodynamics and Heat lunior 学时/学分 48/3 授课语言： 中文 Credit Hours 8/3 Language of Chinese Mandarir Credits truction 先修课程： 高等数学、大学物理、流体力学 开课院系： 机械工程系 Calculus.University Physics.Fluid Mechani urse offered b epartment of Mechanical eng 适用专业： 机械设计制造及其自动化专业 授课师： Intended for: Mechanical Design,Manufacturing and Teachers: Automation 大纲执笔人： 赵波 大纲申核人 专业负责人 Edited by: ZZhao bo Inspected by: Course leader 一、课程简介 工程热力学属于热力学的工程分支，它在阐述热力学普遍原理基础上研究这些原理技术 应用的学科，者重研究热能与其他形式的能量（主要是机械能）之间的转换规律及其工程应 用。传热学则是研究热量传递规律的工程技术学科，在闹述能量守恒原理的基础上，研究热 量传递的学科，着重研究热量传递的基本规律及其在工程上的应用。随着科学技术的快速发 展、知识更新的加快、本课程充分体现各学科的交叉、融合，尤其是与能源利用、转换、利 用、开发、节能等热点问题密切相关。 通过本课程的学习，学生应了解热力学的宏观研究方法，掌握热能与机械能之间的转换 规律和能量有效利用的理论，掌握工程传热问题计算的基本方法和相应的计算能力，获得比 较宽广的热量传递规律基础知识，能够正确运用热力学基本原理和定律分析计算各种热力过 程和热力循环，使学生初步具备分析解决实际工程热问题的基本能力，并为学生学习有关的 专业课程提供必要的理论基础和支撑。本课程是高等学校机械、车辆及运载工具、发动机和
四川大学制造科学与工程学院本科课程 《工程热力学与传热学》教学大纲 课程编号： Course Code: 302254030 302254030 课程类型： Course Type: 必修课 Compulsory 课程名称： Course Name: 工程热力学与传热学 Engineering Thermodynamics and Heat Transfer 授课对象： Audience: 本科三年级学生 Junior 学时/学分： Credit Hours /Credits 48/3 48/3 授课语言： Language of Instruction 中文 Chinese Mandarin 先修课程： Prerequisite: 高等数学、大学物理、流体力学 Calculus，University Physics，Fluid Mechanics 开课院系： Course offered by: 机械工程系 Department of Mechanical Eng. 适用专业： Intended for: 机械设计制造及其自动化专业 Mechanical Design, Manufacturing and Automation 授课教师: Teachers: 大纲执笔人： Edited by: 赵 波 Zhao Bo 大纲审核人： Inspected by: 专业负责人 Course Leader 一、课程简介 工程热力学属于热力学的工程分支，它在阐述热力学普遍原理基础上研究这些原理技术 应用的学科，着重研究热能与其他形式的能量（主要是机械能）之间的转换规律及其工程应 用。传热学则是研究热量传递规律的工程技术学科，在阐述能量守恒原理的基础上，研究热 量传递的学科，着重研究热量传递的基本规律及其在工程上的应用。随着科学技术的快速发 展、知识更新的加快、本课程充分体现各学科的交叉、融合，尤其是与能源利用、转换、利 用、开发、节能等热点问题密切相关。 通过本课程的学习，学生应了解热力学的宏观研究方法，掌握热能与机械能之间的转换 规律和能量有效利用的理论，掌握工程传热问题计算的基本方法和相应的计算能力，获得比 较宽广的热量传递规律基础知识，能够正确运用热力学基本原理和定律分析计算各种热力过 程和热力循环，使学生初步具备分析解决实际工程热问题的基本能力，并为学生学习有关的 专业课程提供必要的理论基础和支撑。本课程是高等学校机械、车辆及运载工具、发动机和
工程热物理、航空航天、船舶工程、核反应堆、化工等类专业必修或选修的技术基础课。 二、学习目标 1、能够运用数学、物理、力学知识表达工程中的热学问恩，具有解决机械工程领域设 计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的热学基础知识和专业知识： 2、能够正确理解工程热力学和传热学的基本概念、基本原理等相关理论及方法：能够 针对工程系统建立热力学和传热学数学模型，正确对系统进行理论分析和设计计算： 3、结合机械、车辆、航空航天、航海等领域相关的社会、健康、安全、法律以及文化 等方面的基础知识，针对热机、制冷装置和传热装置应用的工况条件及使用特性，能够初步 提供热能工程问愿的解决方案，并运用相关理论在热力学和传热学方面进行热学理论分析、 近似计算、节能分析等： 4、能够基于热力学和传热学方面相关知识，合理分析机械工程领域设计、制造、运行 工程实践及复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响： 5、能够评价机械工程领域设计、制造、运行工程实践及复杂工程问题解决方案对社会 健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任： 6、了解当前工程热力学和传热学领域的整体发展状态与科学技术趋势。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 (1)能够将数学、自然科学、机械工程12具有解决机械工程领域设计、 基础知识和专业知识用于解决机械工程 制造、运行等过程中的复杂工程 学习目标1 领域设计、制造、运行等方面的复杂工程 问题所需的工程基础知识和专业 (强支撑) 问题。 知识： (2)能够应用数学、自然科学和机械工 程科学的基本原理，通过信总检索、文献 2.2能够对复杂工程问题及其相 学习目标2 研究，对机械工程领域设计、制造、运行关因素进行多种形式表达，并具 等方面的复杂工程问题进行识别、表达、 备信息检索、文献研究的能力： (中支撑) 分析、评价，并获得有效结论。 (4)能够基于科学原理并采用科学方法， 4.1对于机械工程领域设计、制 针对机械工程领域设计、制造、运行等方 造、运行中的复杂工程问题，能 学习目标3 面的复杂工程向题进行研究，通过设计 够基于科学原理并采用科学方 (弱支撑) 实施实验，获取、分析和解释数据，并通 法，设计相应的实验： 过信息综合，获得合理有效的结论
工程热物理、航空航天、船舶工程、核反应堆、化工等类专业必修或选修的技术基础课。 二、学习目标 1、能够运用数学、物理、力学知识表达工程中的热学问题，具有解决机械工程领域设 计、制造、运行等过程中的复杂工程问题所需的热学基础知识和专业知识； 2、能够正确理解工程热力学和传热学的基本概念、基本原理等相关理论及方法；能够 针对工程系统建立热力学和传热学数学模型，正确对系统进行理论分析和设计计算； 3、结合机械、车辆、航空航天、航海等领域相关的社会、健康、安全、法律以及文化 等方面的基础知识，针对热机、制冷装置和传热装置应用的工况条件及使用特性，能够初步 提供热能工程问题的解决方案，并运用相关理论在热力学和传热学方面进行热学理论分析、 近似计算、节能分析等； 4、能够基于热力学和传热学方面相关知识，合理分析机械工程领域设计、制造、运行 工程实践及复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响； 5、能够评价机械工程领域设计、制造、运行工程实践及复杂工程问题解决方案对社会、 健康、安全、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任； 6、了解当前工程热力学和传热学领域的整体发展状态与科学技术趋势。 三、学习目标与毕业要求的对应关系 毕业要求 毕业要求指标点 学习目标 （1）能够将数学、自然科学、机械工程 基础知识和专业知识用于解决机械工程 领域设计、制造、运行等方面的复杂工程 问题。 1.2 具有解决机械工程领域设计、 制造、运行等过程中的复杂工程 问题所需的工程基础知识和专业 知识； 学习目标 1 （强支撑） （2）能够应用数学、自然科学和机械工 程科学的基本原理，通过信息检索、文献 研究，对机械工程领域设计、制造、运行 等方面的复杂工程问题进行识别、表达、 分析、评价，并获得有效结论。 2.2 能够对复杂工程问题及其相 关因素进行多种形式表达，并具 备信息检索、文献研究的能力； 学习目标 2 （中支撑） （4）能够基于科学原理并采用科学方法， 针对机械工程领域设计、制造、运行等方 面的复杂工程问题进行研究，通过设计、 实施实验，获取、分析和解释数据，并通 过信息综合，获得合理有效的结论。 4.1 对于机械工程领域设计、制 造、运行中的复杂工程问题，能 够基于科学原理并采用科学方 法，设计相应的实验； 学习目标 3 （弱支撑）
6.1能够基于机械工程相关背景 知识，合理分析机械工程领域设 学习目标4 (6)在机械工程领域设计、制造、运行 计、制造、运行工程实践及复杂 (强支撑) 工程实践及复杂工程问题解决方案的制 工程问题解决方案对社会、健康 定等环节中，能够基于机械工程相关背景 安全、法律以及文化的影响： 知识进行合理分析，并评价工程实践和问6.2能够评价机械工程领域设计 愿解决方案对社会、健康、安全、法律以制造、运行工程实践及复杂工程 学习目标5 及文化的影响，并理解应承担的责任。 问题解决方案对社会、健康、安 强支撑) 全、法律以及文化的影响。并理 解应承担的责任： (12)了解机械设计制造及其自动化领域 12.1能够了解当前机城设计制造 的新理论、新技术及国内外发展动态，具 学习目标6 及其自动化领域的发展状态与发 有自主学习和终身学习的意识，有不断学 展趋势。 (中支撑》 习和适应发展的能力。 四、教学内容 学习目标 教学内容 教学方法 考核方式 第三章热力学第一定律6 第四章热力学第二定律6 期末考试 第五章理想气体的热力性质和过程6 多媒体讲授 阶段测试 学习目标】 第六章水蒸气的热力性质1 工程案例分析 课后作业 第八章导热6 专题研讨 课堂表现 第九章对流换热6 第十章辐射换热6 第二章基本概念及定义6 第三章热力学第一定律6 第四章热力学第二定律6 多媒体进锣 期末考试 第五章理想气体的热力性质和过程6 学习目标2 工程案例分析 阶段测试 第六章水蒸气的热力性质1 专题研讨 课堂表现 第八章导热6 第九章对流换热6 第十章辐射换热6 学习目标3第三章热力学第一定律6 多媒体讲授 期末考试
四、教学内容 学习目标 教学内容 教学方法 考核方式 学习目标 1 第三章 热力学第一定律 6 第四章 热力学第二定律 6 第五章 理想气体的热力性质和过程 6 第六章 水蒸气的热力性质 1 第八章 导热 6 第九章 对流换热 6 第十章 辐射换热 6 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 阶段测试 课后作业 课堂表现 学习目标 2 第二章 基本概念及定义 6 第三章 热力学第一定律 6 第四章 热力学第二定律 6 第五章 理想气体的热力性质和过程 6 第六章 水蒸气的热力性质 1 第八章 导热 6 第九章 对流换热 6 第十章 辐射换热 6 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 阶段测试 课堂表现 学习目标 3 第三章 热力学第一定律 6 多媒体讲授 期末考试 （6）在机械工程领域设计、制造、运行 工程实践及复杂工程问题解决方案的制 定等环节中，能够基于机械工程相关背景 知识进行合理分析，并评价工程实践和问 题解决方案对社会、健康、安全、法律以 及文化的影响，并理解应承担的责任。 6.1 能够基于机械工程相关背景 知识，合理分析机械工程领域设 计、制造、运行工程实践及复杂 工程问题解决方案对社会、健康、 安全、法律以及文化的影响； 学习目标 4 （强支撑） 6.2 能够评价机械工程领域设计、 制造、运行工程实践及复杂工程 问题解决方案对社会、健康、安 全、法律以及文化的影响，并理 解应承担的责任； 学习目标 5 （强支撑） （12）了解机械设计制造及其自动化领域 的新理论、新技术及国内外发展动态，具 有自主学习和终身学习的意识，有不断学 习和适应发展的能力。 12.1 能够了解当前机械设计制造 及其自动化领域的发展状态与发 展趋势。 学习目标 6 （中支撑）
第四章热力学第二定律6 工程案例分析阶段测试 第五章理想气体的热力性质和过程6 专题研讨 课堂表现 第六章水蒸气的热力性质1 第八章导热6 第九章对流换热6 第十章辐射换热6 第三章热力学第一定律6 第四章热力学第二定律6 第五章理想气体的热力性质和过程6 多媒体讲授 期末考试 学习目标4 第六章水蒸气的热力性质1 工程案例分析 阶段测试 第八章导热6 专题研讨 课堂表现 第九章对流换热6 第十章辐射换热6 第三章热力学第一定律6 第四章热力学第二定律6 第五章理想气体的热力性质和过程6 多媒体讲授 期末考试 学习目标5第六章水蒸气的热力性质1 工程案例分析 阶段测试 第八章导热6 专题研讨 课堂表现 第九章对流换热6 第十章辐射换热6 第一章工程热力学绪论1 第二章基本概念及定义6 第三章热力学第一定律6 第四章热力学第二定律6 多媒体讲授 期末考试 第五章理想气体的热力性质和过程6 学习目标6 第六章水蒸气的热力性质1 工程案例分析 阶段测试 专题研讨 课堂表现 第七章传热学绪论1 第八章导热6 第九章对流换热6 第十章辐射换热6 可能的考核方式供选择：考勤、课堂练习、课堂表现、课堂测验、课后作业、课程论文、课程 报告、课程设计文档、期中考试、期未考试、小组研讨等。 第一篇工程热力学
第四章 热力学第二定律 6 第五章 理想气体的热力性质和过程 6 第六章 水蒸气的热力性质 1 第八章 导热 6 第九章 对流换热 6 第十章 辐射换热 6 工程案例分析 专题研讨 阶段测试 课堂表现 学习目标 4 第三章 热力学第一定律 6 第四章 热力学第二定律 6 第五章 理想气体的热力性质和过程 6 第六章 水蒸气的热力性质 1 第八章 导热 6 第九章 对流换热 6 第十章 辐射换热 6 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 阶段测试 课堂表现 学习目标 5 第三章 热力学第一定律 6 第四章 热力学第二定律 6 第五章 理想气体的热力性质和过程 6 第六章 水蒸气的热力性质 1 第八章 导热 6 第九章 对流换热 6 第十章 辐射换热 6 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 阶段测试 课堂表现 学习目标 6 第一章 工程热力学绪论 1 第二章 基本概念及定义 6 第三章 热力学第一定律 6 第四章 热力学第二定律 6 第五章 理想气体的热力性质和过程 6 第六章 水蒸气的热力性质 1 第七章 传热学绪论 1 第八章 导热 6 第九章 对流换热 6 第十章 辐射换热 6 多媒体讲授 工程案例分析 专题研讨 期末考试 阶段测试 课堂表现 可能的考核方式供选择: 考勤、课堂练习、课堂表现、课堂测验、课后作业、课程论文、课程 报告、课程设计文档、期中考试、期末考试、小组研讨等。 第一篇 工程热力学
第一章工程热力学绪论 1、了解工程热力学概况，认识其在国民经济中的作用和意义。 2、了解工程热力学的技术发展史、特点、研究现状及发展趋势。 3、本课程的目的、特点、技术范畴，以及学习内容、主要研究对象、研究方法以及课 程考核的形式及要点。 要求学生： 理解工程热力学的历史、特点、研究现状及发展趋势，以及在国民经济中的作用和意义。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标6，支撑毕业要求指标点12.1。 第二章基本概念 【、理解并熟练掌握热力学系统定义、概念和区别。 2、理解并熟练掌握平衡态及热力状态参数的定义、特点、分类。 3、理解并熟练掌握功量和热量的概念、特点、区别和计算。 4、理解并熟练掌握准静态过程和可逆过程的概念、特点、区别 5、理解掌握热力循环的概念、种类、特点和各种经济性指标。 要求学生： 1、注意本课程的工程性、实用性与过去所学理论课程有很大不同： 2、熟练掌握工程热力学的一些基本概念，如系统、热力状态、基本状态参数、平衡过 程、可逆过程、热量和功量、热力循环等概念： 3、体会开口系统和闭口系统的不同、准静态过程和可逆过程的不同、热量与功量的不 同： 4、注意学习状态参数曲线图，该章开始涉及状态参数在pv图上的表示，它们是工程 热力学经常使用的学习方法和必要技能，为学习后面的第五章打下坚实基础： 5、结合本课程的学习，复习已经学过的知识，如关于能量守恒定律、理想气体状态方 程等相关知识的回顾和加深。 毕业要求对应关系： 本章学习内容14对应学习目标2，支撑毕业要求指标点2.2：学习内容5对应学习目 标6，支撑毕业要求指标点12.1。 第三章热力学第一定律 1、理解和熟练掌握热力学第一定律的内容、实质和计算。 2、理解和熟练掌握热力学能（内能入、流动功（推动功）、焓的概念、本质和计算。 3、理解和熟练掌握闭口系统的基木能量方程式及其应用。 4、理解和熟练掌握稳定流动开口系统的基本能量方程式及其应用
第一章 工程热力学绪论 1、了解工程热力学概况，认识其在国民经济中的作用和意义。 2、了解工程热力学的技术发展史、特点、研究现状及发展趋势。 3、本课程的目的、特点、技术范畴，以及学习内容、主要研究对象、研究方法以及课 程考核的形式及要点。 要求学生： 理解工程热力学的历史、特点、研究现状及发展趋势，以及在国民经济中的作用和意义。 毕业要求对应关系： 本章学习内容对应学习目标 6，支撑毕业要求指标点 12.1。 第二章 基本概念 1、理解并熟练掌握热力学系统定义、概念和区别。 2、理解并熟练掌握平衡态及热力状态参数的定义、特点、分类。 3、理解并熟练掌握功量和热量的概念、特点、区别和计算。 4、理解并熟练掌握准静态过程和可逆过程的概念、特点、区别。 5、理解掌握热力循环的概念、种类、特点和各种经济性指标。 要求学生： 1、 注意本课程的工程性、实用性与过去所学理论课程有很大不同； 2、 熟练掌握工程热力学的一些基本概念，如系统、热力状态、基本状态参数、平衡过 程、可逆过程、热量和功量、热力循环等概念； 3、 体会开口系统和闭口系统的不同、准静态过程和可逆过程的不同、热量与功量的不 同； 4、 注意学习状态参数曲线图，该章开始涉及状态参数在 p-v 图上的表示，它们是工程 热力学经常使用的学习方法和必要技能，为学习后面的第五章打下坚实基础； 5、 结合本课程的学习，复习已经学过的知识，如关于能量守恒定律、理想气体状态方 程等相关知识的回顾和加深。 毕业要求对应关系： 本章学习内容 1-4 对应学习目标 2，支撑毕业要求指标点 2.2；学习内容 5 对应学习目 标 6，支撑毕业要求指标点 12.1。 第三章 热力学第一定律 1、理解和熟练掌握热力学第一定律的内容、实质和计算。 2、理解和熟练掌握热力学能（内能）、流动功（推动功）、焓的概念、本质和计算。 3、理解和熟练掌握闭口系统的基本能量方程式及其应用。 4、理解和熟练掌握稳定流动开口系统的基本能量方程式及其应用