绪　论

一、热能及其利用

1．能源的定义

能源是指提供各种有效能量的物质资源。自然界中可被人们利用的能量主要有煤、石油等矿物燃料的化学能以及风能、水力能、太阳能、地热能、原子能、生物质能等。

2．热能的利用

（1）热利用，如在冶金、化工、食品等工业和生活上应用；

（2）热能的动力利用，即把热能转化成机械能或电能。

二、热力学发展简史

l763～1784年间，英国人瓦特对当时用来带动煤矿水泵的原始蒸汽机做了重大改进，且研制成功了应用高于大气压的蒸汽和配有独立凝汽器的单缸蒸汽机，提高了蒸汽机的热效率。

l824年，法国人卡诺提出了卡诺定理与卡诺循环，指出热机必须工作于不同温度的热源之间，并提出了热机最高效率的概念。

l850～l851年间克劳修斯和汤姆逊先后独自从热量传递和热转变成功的角度提出了热力学第二定律，指明了热过程的方向性。

l906年，能斯特根据低温下化学反应的大量实验事实归纳出了新的规律，并于l912年将之表述为绝对零度不能达到原理，即热力学第三定律。

1942年，凯南在热力学基础上提出有效能的概念，使人们对能源利用和节能的认识又上了一个台阶。近代能量转换新技术（如等离子发电、燃料电池等）及1974年人们确定了作为常用制冷剂的氯氟烃物质CFC和含氢氯氟烃物质HCFC与南极臭氧层空洞的联系等问题向热力学提出了新的课题。

三、工程热力学的主要内容及研究方法

1．工程热力学的主要内容

（1）基本概念与基本定律；

（2）能量的转化过程；

（3）常用工质的性质；

（4）化学热力学等方面的有关内容。

2．研究方法

（1）宏观的研究方法；

（2）微观的研究方法。