【正文】 1．火用及其計算 教師講授 2。 ● 應(yīng)用循環(huán)平均溫度法進行循環(huán)經(jīng)濟性分析能力 五、布置作業(yè) 六、下次課內(nèi)容提示 ： 第三章 熱力學(xué)第二定律 (3 ) 克勞修斯積分式， 可用能及其不可逆損失 。 二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法 1．孤立系熵增原理熱力學(xué)第二定律不同表述的等效性 指導(dǎo)自學(xué) 2．卡諾定理和卡諾循環(huán) 教師講授 3．熱力學(xué)溫標 指導(dǎo)自學(xué) 三、練習(xí)與討論 練習(xí)題： 1．有人聲稱設(shè)計出一熱機，其工作于 T1=400K 與 T2=250K 之間，從高溫?zé)嵩次眨?Q1 為 10475kJ 熱量，對外作功 W 為 20kwh，向低溫冷源放出的熱量恒為 Q1—W 之差。 15 四、課堂總結(jié) 強調(diào)必須掌握的知識 重 點 、難點 與 能力點 ● 可逆過程與不可逆過程的根本區(qū)別 ● 熵方程、熵流、熵產(chǎn)的理解與應(yīng)用 五、布置作業(yè) 試舉出日常生活中兩個符合熱力學(xué)第一定律但卻不能自發(fā)進行的過程或現(xiàn)象 六、下次課內(nèi)容提示 ： 第三章 熱力學(xué)第二定律 (2 ) 熱力 學(xué)第二定律各種表述的等效性，孤立系 熵增原理 ， 卡諾定理 七、填寫教學(xué)評估卡 16 工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案 No． 7 第三章 熱力學(xué)第二定律 (2) 一、教學(xué)目標 1．知識點 ● 孤立系熵增原理的推導(dǎo)過程及其作用 ● 卡 諾定理和卡諾循環(huán)內(nèi)容及其作用 2．能力點 ● 訓(xùn)練方程應(yīng)用孤立系熵增原理、卡諾定理和克勞修斯積分式進行過程與循環(huán)的可逆性 和不可能性的判斷分析能力 ● 通過卡諾循環(huán)熱效率公式導(dǎo)過程培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用循環(huán)平均溫度法進行循環(huán)熱經(jīng)濟性優(yōu)劣 的分析能力 3．德育點 ● 通過對卡諾坎坷人生經(jīng)歷和對熱力學(xué)第二定律貢獻等背景情況的介紹，對學(xué)生進行逆 境不餒，奮斗成才教育 。 二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法 1．熱力學(xué)第二定律任務(wù) 教師講授 2．可逆過程與不可逆過程 教師講授 可逆過程與不可逆過程 － 課件 教師講授 3．狀態(tài)參數(shù)熵 自 學(xué) 4．熱力學(xué)第二定律表達式 —熵方程 教師講授 三、練習(xí)與討論 練習(xí)題： 下列說法有無錯誤 ?如有錯誤，指出錯在哪里 1．工質(zhì)進行不可逆循環(huán)后其熵必定增加 2．使熱力系熵增過程必為不可逆過程 3．工質(zhì)從狀態(tài) 1 到狀態(tài) 2 進行了一個可逆吸熱過程和一個不可逆吸熱過程，后者的熵增 必定大于前者的熵增。 2．能力點 ● 平衡狀態(tài)的判別能力 ● 熟練運用狀態(tài)坐標圖進行熱力狀態(tài)、熱力過程和熱力循環(huán)的圖示與分析 計算 能 力 ● 在內(nèi)部平衡過程概念講解中，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力 ● 狀態(tài)量和過程量的辨別能力 二、教學(xué)內(nèi)容 1．平衡狀態(tài) 教師講授 平衡狀態(tài) 演示 － 課件 1 教師講授 2．狀態(tài)方程和狀態(tài)坐標圖 教師講授 3．過程和循環(huán) 教師講授 內(nèi)部平衡 ( 準平衡、準靜態(tài) ) 過程 － 課件 2 教師講授 4．功和熱量 教師講授 三、練習(xí)與討論 討論題 ：平衡狀態(tài)概念 平衡與過程 四、課堂總結(jié) 強調(diào)必須理解和掌握的知識 重 點 和 難點 ● 平衡狀態(tài) ● 內(nèi)部平衡 (準平衡、準靜態(tài) )過程 五、布置作業(yè) 作業(yè) p15 思考題 ： 4 習(xí) 題 ： 1－ 6 9 六、知識結(jié)構(gòu)框圖及 重要概念 知識結(jié)構(gòu)框圖 重要概念 熱力系 平衡狀態(tài) 內(nèi)部平衡（均勻過程） 狀態(tài)量（ T P v u h s）、過程量（ w q）及其特性 狀態(tài)坐標圖 七、下次課內(nèi)容提示 ： 第二章 熱力學(xué)第一定律（ 1） 熱力學(xué)第一定律表達式 八、填寫教學(xué)評估卡 狀態(tài)量變化引起過程量傳遞 功能 作用 描述 參量 封閉 作用 功能 + 狀態(tài) 軌跡 體 界面 外界 內(nèi)部平衡 狀態(tài) 均勻狀態(tài) 狀態(tài)坐標圖上圖示 連續(xù)曲線 封閉曲線 面積 改變狀態(tài) 交換能量 復(fù)原狀態(tài) 交換能量 內(nèi)部平衡（均勻）狀態(tài) 內(nèi)平過程 內(nèi)平循環(huán) 狀態(tài)圖示 平衡均勻狀態(tài) 熱力狀態(tài) 某一特性描述 狀態(tài)參數(shù) T P v u h s W（功量） q（熱量） m（質(zhì)量） 線 面 點 熱力學(xué)第一、第二定律支配 具體指定 的研究對象 宏觀 熱力系種類、特征，內(nèi)含工質(zhì) 表現(xiàn) 瞬間宏觀性質(zhì)總稱 變化 狀態(tài) 封閉 首尾 相連 過程 外連 外界 工質(zhì)的性質(zhì) 不受外力作用 宏觀性質(zhì)不隨時間改變 關(guān)系 循環(huán) 描述參量 10 工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案 No． 4 第二章 熱力 學(xué)第一定律 (1) 一、教學(xué)目標 1．知識點 ● 熱力系總能概念 ● 熱力學(xué)第一定律基本表達式 ——基本能量方程 ● 閉口系、開口系和穩(wěn)定流動能量方程及其常用的簡化形式 ● 能量方程的內(nèi)在聯(lián)系與共性，熱變功的實質(zhì) 2．能力點 ● 培養(yǎng)學(xué)生從基本能量方程出發(fā)，結(jié)合系統(tǒng)的特點推導(dǎo)出閉口系、開口系及穩(wěn)定流動過程 能量方程的邏輯思維能力和演譯思維能力 ● 培養(yǎng)學(xué)生從穩(wěn)定流動方程出發(fā)，結(jié)合熱動裝置的各自特點推導(dǎo)出適用于具體熱動裝置 能量方程 的簡化方法和抓主要矛盾的思維能力 3．德育點 ● 介紹歷史上 焦耳、邁耶和亥姆霍茲等 科學(xué)家對建立能量守恒原理和熱力學(xué)第一定律的貢獻，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家的創(chuàng)新精神和科學(xué)精神 二、教學(xué)內(nèi)容與方法 1．熱力學(xué)第一定律及其表達式 教師講授 1) 能量守恒原理 熱力學(xué)第一定律實質(zhì) 2) 熱力系統(tǒng)的總能 3) 熱力學(xué)第一定律表達式 ( 一般熱力系、閉口系、開口系、穩(wěn)定流動 ) 4) 推動功，焓的物理意義 5) 能量方程之間的內(nèi)在聯(lián)系，熱變功的實質(zhì) 11 三、練習(xí)與討論 練習(xí)題 ：穩(wěn)定流動能量方程應(yīng)用實例 討論題 ：熱力學(xué)第一定律與運動減肥 四、課堂總結(jié) 強調(diào)必須掌握的知識 重 點 ● 熱力學(xué)基本能量方程 ● 穩(wěn)定流動能量方程 ● 熱變功的實質(zhì) 五、布置作業(yè) 六、下次課內(nèi)容提示 ： 第二章熱力學(xué)第一定律 ( 2 ) 功和熱量的計算及其圖示 七、填寫教學(xué)評估卡 12 工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案 No． 5 第二章 熱力學(xué)第一定律 (2) 一、教學(xué)目標 1．知 識點 ● 功和熱量的計算 ● 功和熱量在壓容圖和溫熵圖上的表示 ● 功損和熱產(chǎn)的概念 ● 循環(huán)功之間及循環(huán)凈功與循環(huán)凈熱量之間關(guān)系 ● 熱力 循環(huán)的經(jīng)濟性指標 —— 循環(huán)熱效率概念與計算公 式 2．能力點 ● 訓(xùn)練學(xué)生牢固掌握和熟練使用功與熱量的計算公式 3．德育點 ● 通過循環(huán)熱效率概念的引入使學(xué)生進一步強化節(jié)能意識 二、教學(xué)內(nèi)容與方法 1．功和熱量計算 教師講授 1) 熱力系的選取 2) 功和熱量的計算，功損和熱產(chǎn) 2。 2020821 總之，每個人的節(jié)能行動越具體越詳細越好！ 十、主要參考書 1．沈維道 蔣智敏 童鈞耕合編《工程熱力學(xué)》 第三版 高教出版社 2020 2．嚴家祿編著 王永青參編《工程熱力學(xué)》 第三版 高教出版社 2020 3．朱明善 劉穎 林兆莊 彭曉峰《工程熱力學(xué)》 清華大學(xué)出版社 1995 4．何雅玲《工程熱力學(xué)》 西安交通大學(xué)出版社 2020 7 工程熱力學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計教案 No． 2 第一章 基本概念 (1) 一、教學(xué)目標 1．知識點 ● 熱力系及其有關(guān)概念 ● 熱力狀態(tài) ● 狀態(tài)參數(shù)概念 及常用的六個狀態(tài)參數(shù) ● 狀態(tài)參數(shù)特性 2． 能力點 ● 訓(xùn)練學(xué)生把工程中或生活中某一研究對象簡化為某一種熱力系的抽象能力 ● 在討論溫度經(jīng)驗定義時，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的批判精神 3．德育點 ● 在講解壓力單位 “帕斯卡 ”時，向?qū)W生介紹帕斯卡的科學(xué)貢獻和科學(xué)精神 二、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法 1．熱力系 ( 熱力系、外界與界面、熱力系的類型 ) 教師講授 2．狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù) 教師講授 三、練習(xí)與討論 練習(xí)題 ： 1．以下各為何種熱力系 a．汽車發(fā)動機 b．人體 c．教室 d．城市 e．地球 2．試舉出孤立系的幾個實例。 小論文滿分 10 分。 272 千克炭粉塵）？可以節(jié)約多少升凈水（每節(jié)約一度電可節(jié)約 4 升凈水）？ 按全國在校 2020 萬大學(xué)生平均每人節(jié)約 5 度電計算，總共可以節(jié)煤多少噸？少造成多少污染？ 詳細介紹節(jié)約出這 5 度電的具體累積過程和方法： 1）、盡可能利用太陽光，盡可能晚一點開燈照明； 2）、個人看書學(xué)習(xí)時，盡可能用節(jié)能燈，盡可能點小瓦數(shù)的燈泡； 3）、在教室學(xué)習(xí)時，盡可能晚開燈、少開燈； 4）、在教室、公寓、大廳、走廊、寢室、水房 、家庭等各種場合，遇到“長明燈”等浪費電的現(xiàn)象能主動采取節(jié)約行動，或勸他人的阻浪費行為。 003千克二氧化硫、 0。 計算出節(jié)約這 5 度電可以少燒多少公斤煤（按一度電 400 克煤耗計算）？可以少造成多少污染：少排放多少 CO SO NO粉塵等（每節(jié)約一度電可減少排放 0。如何理解熱力學(xué)第一定律的三個能量方程式 ? 10．理想氣體與實際氣體的主要區(qū)別是什么 ?它們的比熱、內(nèi)能、焓、熵又有何不同 ? 11．說明理想氣體多變過程的概念，其比熱可以是負的嗎 ?其內(nèi)能、 熱量與功的正負又是如何判定的 ？ 12．請舉例闡述孤立系統(tǒng)熵增原理，并說明傳熱、摩擦、作功是否影響系統(tǒng)的熵變化 ? 13．闡述水蒸氣飽和狀態(tài)、三相點和臨界狀態(tài)的概念，說明水蒸氣焓熵圖上定壓線斜率的意義 14． 說明噴管出口流速、臨界流速、最大流速的概念。 3．熱能利用的兩種主要方式及其特點 。 哈工大能