南台課程大綱
學年度 98學年第二學期 系所 機械系
課程名稱 熱力學 班級 四技車輛二乙
授課教師 鄭慶陽 點 閱 次 數 111
選修
必修
課程概述
首先本課程介紹熱力學之基本定理與觀念,包括物質的組成與其特性,如溫度,壓力,比容及其相關氣體方程式等,然後經由熱與功之能量轉換與守恆,導出熱力學第一定律,然後探討熱力學第二定律,由卡諾循環、熱機與冷凍機及熵與焓的觀念,應用至實際例如原動力廠、冷凍機械、Otto與Diesel引擎等,有關熱工機械運轉、能量轉換、效率之問題。
課程目標
1.使學生認識:熱力學之基本觀念及術語,及常見的工作媒介,例如,水、冷媒、理想氣體等其狀態與性質之關係。
2.再經由不同的分析方法,例如,熱力學第一定律應用於:熱力循環、開放系統、密閉系統之過程,該如何建立能量平衡方程式。
3.熱力學第二定律應用於:熱力循環、熱力過程;最後再介紹混合物之狀態與性質之關係,及其應用,例如:空調,燃燒等。
4.使學生能夠應用這些方法於實際的機熱工機械中,例如熱機之原動力廠、Otto與Diesel引擎、燃氣與蒸汽輪機,冷凍機之冰箱、冷氣機、暖氣機問題中
課程大綱
第一章 熱力學基本觀念
熱力學與能量,因次與單位,密閉與開放系統,系統的性質,狀態與平衡,過程與循環,能量之形式,能量與環境,溫度與熱力學第零定律,壓力,液體壓力計,氣壓計與大氣壓力
第二章 純質的性質,純質,純質的相,純質的相變化過程,相變化過程的性質圖,性質表,理想氣體狀態方程式,壓縮性因數 ── 偏離理想氣體特性的量度,其它狀態方程式,比熱,理想氣體的內能、焓及比熱,固體與液體的內能、焓及比熱
第三章 熱、功與質量的能量傳遞,熱傳遞,功的能量傳遞,機械形式的功,非機械形式的功,質量不滅定律,流功與流動流體的能量
第四章 熱力學第一定律,熱力學第一定律,密閉系統之能量平衡,穩流系統之能量平衡,若干穩流工程裝置,非穩流過程之能量平衡
第五章 熱力學第二定律,第二定律概述,熱能貯器,熱機,能量轉換效率,冷凍機與熱泵,永動機,可逆與不可逆過程,卡諾循環,卡諾原理,熱力溫標,卡諾熱機,卡諾冷凍機與熱泵
第六章 熵,熵,熵增原理,純質的熵改變,等熵過程具有熵的性質圖,熵是什麼? T ds關係式,液體與固體的熵改變,理想氣體的熵改變,可逆穩流功,壓縮機功之最小化,穩流裝置的等熵效率,熵平衡
英文大綱
1. The basic conceptions of thermodynamics
Thermodynamics and energy, dimension and units, closed and opened system, state and balance, process and cycle, types of the energy.
2. The properties of the material
Pure material, phases of pure materials, phase varied process of pure material, property chart, ideal gas, specific heat, internal energy.
3.Energy Transfer by Heat, Work, and Mass
Heat transfer, energy transfer of the work, mechanical work, non- mechanical work, mass conservation law.
4.The First Law of Thermodynamics
The first law of thermodynamics, the energy balance of closed system, the energy balance of opened system, some engineering devices of steady flow system.
5.The Second Law of Thermodynamics
The basic of second law, heat reservoir, heat engine, the energy transformation efficiency, refrigerator and heat pump, reversible and irreversible.
6.Entropy
Entropy, increase of entropy principle, entropy change of pure material, isotropic process, Mollier chart, what is entropy, entropy change of liquid and solid.
7. Power cycle
Basic consideration of the power cycle, Carnot cycle, Otto and Diesel cycle, Stirling and Ericsson cycle, Carnot steam cycle, Brayton cycle, Rankune cycle.
8. Refrigeration and air conditioning
Refrigerator heat pump, Steam compressed refrigeration cycle, refrigerant, heat pump system, dry air and atmosphere, specific humidity and relative humidity.
下載
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