前言工程熱力學是車輛、力學、宇航、機械、機電與控制等專業的學科技術基礎課，在這些專業的人才培養中起著至關重要的作用。
隨著教學改革和教學研究的深入，課堂學時數目前被壓縮至48學時或32學時，教學困難突顯。如何讓同學們在很短的時間內熟練掌握熱力學知識，是教師面臨的新挑戰，也是新機遇。編著者多年教學實踐證明，不演算典型習題，不融入國內外新能源研究的熱點與亮點，學生就很難產生興趣，很難掌握基本概念與解題方法。編著者在多年授課心得的基礎上，將學生感到疑難繁雜的內容進行梳理和提煉，精選匯集成此書，目的是使同學們較好、較快地掌握熱力學思考和解決問題的實踐方法，提高學生的工程思維分析能力。
本書自2011年在校內作為內部講義使用以來，受到同學們普遍歡迎和好評，尤其是受到參加碩士研究生入學考試學生的高度評價。對于學生難以理解和感覺迷茫的熱力學第二定律及熵增概念與理論，本書專門將其作為核心內容進行詳細闡述，使學生熟練掌握重理論、重概念、重思路的熱力學“三重”分析方法，解決了頭緒多、公式多、記憶多的熱力學授課“三多”問題。本書緊扣教學大綱，結合教改教研，力求重點突出，言簡意賅，舉一反三。第一篇為必須掌握的重中之重內容，第二篇為選擇性掌握的前沿內容，適合新能源車輛、宇航、力學等專業學生開闊視野所用。
另外，鑒于學生們對工程熱力學參考材料和擴大習題量的迫切要求，以及大量考生對考研與考博的需求，還編寫了習題答案·大作業·模擬試卷，題目的范圍較廣，涉及工程計算和理論分析各方面，有助于大工科類專業的同學閉卷考試、考研、考博復習與自測使用。
本書由北京理工大學李永、清華大學宋健編著。
本書的研究工作得到汽車安全與節能國家重點實驗室開放基金與北京理工大學科研項目（20160141090，GZ2017015105，201720141052）資助。
本書所引用的文獻盡可能列在參考文獻中，但由于工作量大及作者不詳，在此對沒有說明的文獻作者表示歉意和感謝。
由于編著者水平有限，難免有不當和疏漏之處，歡迎讀者不吝指正。
編著者
前言
緒論 1
第一節 工程熱力學的發展與能源意義 1
第二節 熱力學的歷史沿革 5
第三節 熱力學基本定律的形成 7
第四節 熵與能源 9
思考題 11
第一篇 基礎理論與傳統能源
第一章 基本概念 14
一、熱能在熱機中轉變成機械能的過程 14
二、熱力系統 18
三、工質的熱力學狀態及其基本狀態參數 19
四、平衡狀態、狀態方程式、坐標圖 22
五、工質的狀態變化過程 24
六、過程功和熱量 25
七、熱力循環 27
思考題 29
習題 31
第二章 熱力學第一定律及其應用 33
一、熱力學第一定律的基本概論 34
二、熱力學第一定律表達方法 37
三、準靜態過程與可逆過程 38
四、恒容熱和恒壓熱 41
五、熱容，恒容變溫過程，恒壓變溫過程 42
六、功 50
七、熱力學第一定律的實質 52
八、焓 55
九、開口系統的能量方程式 55
十、能量方程式的應用 58
十一、熱容 61
十二、絕熱過程 63
十三、循環過程 65
思考題 67
習題 68
第三章 理想氣體的性質 72
一、理想氣體 72
二、比定容熱容和比定壓熱容 73
三、定值比熱容、真實比熱容與平均比熱容 73
思考題 75
習題 76
第四章 理想氣體的熱力過程 78
一、熱力過程的方法概述 78
二、基本熱力過程 80
三、多變過程 89
四、壓氣機的理論壓縮功 101
思考題 103
習題 104
第五章 熱力學第二定律 107
一、自發過程和熱力學第二定律 107
二、卡諾熱機 110
三、熵增與熵變原理 121
四、參數的基本概念、熱量 126
本章專題討論 133
思考題 135
習題 137
第六章 水蒸氣性質和蒸氣動力循環 140
思考題 145
習題 147
第七章 實際空氣性質和過程 150
思考題 157
習題 157
第二篇 新能源熱力學引論
第八章 鋰電池熱力學引論 160
思考題 163
第九章 燃料電池熱力學引論 164
一、質子交換膜燃料電池熱力學引論 164
二、石墨烯燃料電池熱力學引論 166
思考題 166
第十章 太陽能電池熱力學引論 167
思考題 169
第十一章 固態電池熱力學引論 170
思考題 172
參考文獻 173
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