本週大綱

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  • 一般

  • 1. 02月 22日 - 02月 28日

    簡介熱力學基本概念

    • 2. 03月 1日 - 03月 7日

      介紹純物質的概念
      討論相變化的物理過程
      示範如何從物質的狀態表中得到熱力學性質
      應用理想氣體方程式解決典型的問題
      介紹壓縮性因子，其可代表真實氣體相對於理
      想氣體的差異

      • 3. 03月 8日 - 03月 14日

        介紹能量的概念，並定義能量的各種形式。
        討論內能的本質。
        定義熱的概念和以熱的形式傳遞能量。
        討論熱傳遞的三種基本方式：傳導、對流和輻射。
        定義功的概念，包括電功和數種機械功的形式。
        介紹熱力學第一定律、能量平衡，以及能量傳進或傳出系統的機制。

        • 4. 03月 15日 - 03月 21日

          熱力學第一定律與能量轉換效率
          討論在一個開放系統的介面上，能量不僅可以熱或功的形式傳遞，也可以隨著物質的流動而流入和流出系統
          定義能量的轉換效率
          討論能量轉換對環境的影響

          • 5. 03月 22日 - 03月 28日

            計算在引擎或壓縮機中常用到的邊界功
            定義熱力學第一定律，亦即封閉系統中的能量守恆
            封閉系統的能量守恆關係式

            • 6. 03月 29日 - 04月 4日

              定義定壓比熱與定容比熱。
              利用比熱來計算理想氣體的內能與焓
              介紹不可壓縮物質與其內能、焓之變化的計算
              當封閉系統含純物質、理想氣體和不可壓縮物質時，求解能量守恆

              • 7. 04月 5日 - 04月 11日

                推導質量不滅定律。
                應用質量不滅定律到各種系統，包括穩流與非穩流控制體積。
                將熱力學第一定律表述為能量不滅的概念，並應用到控制體積上。
                確認由流體流動通過控制表面所攜帶的能量是內能、流功、動能及流體位能的總和，並建立內能與流功的總和與性質焓之關係。

                • 8. 04月 12日 - 04月 18日

                  求解常用之穩流裝置，例如噴嘴、壓縮機、渦輪機、節流閥、混合器、加熱器及熱交換器等的能量平衡問題。
                  將能量平衡關係式應用到一般非穩流過程，並特別強調在均勻流過程，使其成為進水與排水過程的模式。

                  • 9. 04月 19日 - 04月 25日

                    期中考試

                    • 10. 04月 26日 - 05月 2日

                      介紹熱力學第二定律。
                      確認滿足熱力學第一定律與熱力學第二定律的有效過程。
                      討論熱能貯存器、可逆與不可逆過程、熱機、冷凍機與熱泵。
                      描述凱爾文－普朗克與克勞修斯對於熱力學第二定律的論述。
                      討論永動機的概念。

                      • 11. 05月 3日 - 05月 9日

                        應用熱力學第二定律到循環過程與循環裝置。
                        應用熱力學第二定律來發展絕對熱力溫標。
                        描述卡諾循環。
                        探討卡諾原理、理想化的卡諾熱機、冷凍機及熱泵。
                        推導可逆熱機、熱泵及冷凍機的性能係數與熱效率係數。

                        • 12. 05月 10日 - 05月 16日

                          應用熱力學第二定律。
                          定義新性質「熵」，並量化第二定律的影響。
                          證明熵增加原理。
                          計算純物質、不可壓縮物質和理想氣體在過程中所產生的熵變化量。

                          • 13. 05月 17日 - 05月 23日

                            探討理想過程的特例（稱為等熵過程），並推導等熵過程的性質關係式。
                            推導可逆穩流功的關係式。
                            說明不同穩流裝置的等熵效率。
                            不同系統中熵平衡的應用。

                            • 14. 05月 24日 - 05月 30日

                              評估整個循環的工作流體維持氣體之氣體動力循環的效能。
                              推導適用於氣體動力循環的簡化假設。
                              回顧往復式引擎的運作。
                              分析封閉式與開放式氣體動力循環。
                              瞭解奧圖循環、迪賽爾循環、史特靈循環與艾力克生循環。
                              瞭解布雷登循環、具再生之布雷登循環及具中間冷卻、再熱循環及再生之布雷登循環。

                              • 15. 05月 31日 - 06月 6日

                                分析工作流體汽化與凝結交替的蒸氣動力循環。
                                分析與製程加熱結合的汽電共生動力。
                                探討如何修正基本朗肯蒸氣動力循環以提升循環熱效率。
                                分析再熱與再生蒸氣動力循環。

                                • 16. 06月 7日 - 06月 13日

                                  介紹冷凍機、熱泵的觀念與性能指標。
                                  分析理想的蒸氣－壓縮冷凍循環。
                                  分析實際的蒸氣－壓縮冷凍循環。
                                  探討如何選擇正確的冷媒。
                                  討論冷凍機與熱泵的操作。

                                  • 17. 06月 14日 - 06月 20日

                                    瞭解乾空氣與大氣空氣的差異。
                                    定義並計算大氣空氣的比溼度與相對溼度。
                                    計算大氣空氣的露點溫度。
                                    大氣空氣中絕熱飽和溫度與溼球溫度的關係。
                                    以空氣線圖為工具來分析大氣空氣的性質。
                                    應用質量守恆與能量守恆原理於各種空氣調節過程。

                                    • 18. 06月 21日 - 06月 27日

                                      期末考