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工程热力学和传热学学习领域标准
第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 12 页
《工程热力学与传热学》学习领域(课程)标准
课程编号:
适用专业:太阳能应用技术专业
课程类别:专业基础课
修课方式:必修
教学时数:54学时(其中理论课53学时,实验4学时)。
一、学习领域的性质和任务
(一)学习领域定位
《工程传热学》太阳能应用技术专业必修的岗位核心能力学习领域,是研究热能传递与能量转换规律的学科,通过本学习领域的学习,应使学生掌握热能与机械能的转化规律,热能的合理利用,热能的传递原理与规律、换热设备的热工计算等基本知识,培养学生独立思考、分析推导问题简化问题的能力,是提高学生分析和解决热工实际问题和能力的重要环节之一,为专业课程的学习提供必要的理论基础。
(二)学习目标
1.了解工程热力学与传热学的宏观研究方法及特点,掌握工程热力学与传热学的基本概念;
2.掌握工程热力学的两个基本定律,能正确分析能量转换与守恒关系,对热能的可用性有基本的认识,了解合理用能的原则;
3.能依据热能过程的特征,分析计算过程的功量与热量。掌握理想气体和常用工质(水蒸汽或湿空气)的基本热力性质与计算方法;
4.掌握热量传递的三种基本方式的原理与工程常见条件下的简化、计算;
5.理解传热过程及传热系数,能计算传热量,并能指出增大或减小传热量的基本方法
6.了解常用换热器类型,并能进行换热器的一般热力计算。
(三)前导课程
大学物理、高等数学
(四)后续课程
太阳热能利用技术、太阳能热发电技术。
二、学习领域内容标准
(一)学习情境划分及学时分配
学习情境
教学学时
学习情境名称
学习任务
课堂教学时数
实践教学时数
1、基本概念和定义
1.1工程热力学简介
1.2热力学系统。状态、状态参数、热力过程、热量、热力循环。
8
2、 热力学基本定律
2.1热力学第一定律
2.2热力学第二定律
8
3、气体的热力性质和热力过程
3.1理想气体的热力性质
3.2理想气体的热力过程
3.3水蒸气
6
2
4、动力装置循环
4.1压缩机
4.2气体动力循环
蒸气压缩制冷循环
6
2
5、导热的基本定律及稳态导热
5.1傅立叶定律和导热系数
5.2平壁导热和圆筒壁导热
8
6、对流换热原理与分析计算
6.1对流换热概念及公式
6.2影响对流换热的因素
8
7、热辐射及辐射换热
7.1热辐射的基本概念
7.2辐射换热的基本定律
8
8、传热过程与换热器
8.1传热过程及计算
8.2换热器
4
4
小计
56
8
(二)学习情境描述
学习情境1
基本概念和定义
教学时间
8
学习目标
1.了解热力学发展史,掌握热力学研究对象和内容
2.理解以下相关概念:热力学系统、热力学的状态及基本状态参数、平衡状态、热力过程、准静态过程、准静态过程的功、热量、热力循环。3.掌握状态方程、功和热量的计算。
重点:工程热力学的基本概念及定义
难点:准静态过程的功;热量:热量和功的类比。
教学内容
【知识点】
1.热力学发展史、研究对象
2.热力学系统、热力学的状态及基本状态参数、平衡状态、热力过程、准静态过程、准静态过程的功、热量、热力循环。
3.状态方程、功和热量的计算。
【技能点】
1.能写出状态方程,会绘制状态参数坐标图。
2.能描述热力学过程
3.能进行状态方程、功和热量和计算
教学方法
通过讲解、示例分析、应用举例和对比,突破重点和难点。
教学条件
多媒体教室
考核评价
作业完成评价、任务完成评价。
平时占40%、作业占60%
学生的知识和能力要求
具备一定的高数学知识和一定的计算能力,对高中物理学中热学部分有一定程度的掌握,具有分析和解决工程问题的基本素质和能力。
教师的知识和能力要求
具有教师资格证,具备扎实的工程热力学和传热学知识,具有解决热工问题的经历,数学功底扎实,流体力学等基础好。
学习情境2
热力学基本定律
教学时间
8
学习目标
1.理解热力学第一定律的实质和内容;
2.掌握能量方程、焓、轴功的相关公式及计算;
3.掌握稳定流动能量方程式的应用。
4.理解热力学第二定律;
5.掌握卡诺循环、卡诺定理和热能的可用性。
重点:能量守恒方程式与应用;理解热力学第二定律是判断过程方向性
难点:焓参数的应用;热能的可用性分析。
教学内容
【知识点】
1.热力学第一定律的实质和内容
2.热力学第二定律
3.能量方程、焓、轴功的相关公式及计算
4.卡诺循环、卡诺定理和热能的可用性
【技能点】
1.能使用热力学第一定律进行相关的分析计算,并解决实际问题
2.能运用热力学第二定律分析和解决实际热工问题
教学方法
通过讲解、示例分析、应
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