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导读
引用
Çengel, Y. A., Boles, M. A., & Kanoğlu, M. (2024). Thermodynamics: An Engineering Approach (10th ed., international student edition). McGraw-Hill.
章节概要
第十版共18章。出版社称本书对学生友好、便于自学，借助插图、例题和现实应用写成，作者的理念是学习的最好方式是实践。出版社对本版的说明补充了一些具体之处，下面记在各自涉及的章节之下。目录给出章标题，出版社的版本说明则提供了具体信息，两者合起来构成以下条目的依据。
第1–2章：导论与基本概念；能量、能量传递与一般能量分析（Introduction and Basic Concepts; Energy, Energy Transfer, and General Energy Analysis）
开头两章先建立基本词汇，再引入能量及其传递，作为一般能量分析的基础。版本说明提到，2018年对千克、摩尔、安培和开尔文的重新定义已纳入这两章。
第3章：纯物质的性质（Properties of Pure Substances）
纯物质性质这一章排在封闭系统和控制体的能量分析之前。
第4–5章：封闭系统的能量分析；控制体的质量与能量分析（Energy Analysis of Closed Systems; Mass and Energy Analysis of Control Volumes）
第一定律先用于封闭系统，再用于控制体，质量与能量一并分析。
第6–8章：热力学第二定律；熵；熵分析（The Second Law of Thermodynamics; Entropy; Entropy Analysis）
第二定律之后是两章熵。据出版社介绍，第九版中篇幅很长的熵一章在本版被拆成两章：第7章讲熵的基本概念，第8章讲熵的工程应用和熵平衡，以便教师更灵活地选择讲授内容。第7章删去了用于理想气体等熵过程的相对压力函数和相对比体积函数，改为定义一个新的熵函数s+并列入空气性质表；当已知比体积而非压力时，用它可以求比热随温度变化的理想气体的熵变。
第9章：㶲（Exergy）
版本说明指出，㶲一章现用x_nonflow和x_flow表示静止质量和流动流体的比㶲，使x、X和Ẋ与能量的e、E和Ė保持平行。本章还补充了低温应用，例如约−160 °C的液化天然气。能量平衡中，净能量传递现在写作Q_net,in + W_net,in，负值表示输出。
第10–12章：燃气动力循环；蒸汽与联合动力循环；制冷循环（Gas Power Cycles; Vapor and Combined Power Cycles; Refrigeration Cycles）
三章讲动力与制冷循环：燃气动力循环、蒸汽与联合动力循环，以及制冷循环。
第13–15章：热力学性质关系式；气体混合物；气-汽混合物与空调（Thermodynamic Property Relations; Gas Mixtures; Gas-Vapor Mixtures and Air-Conditioning）
这些章节讲性质关系式、气体混合物，以及气体与蒸汽的混合物，包括空调。
第16–18章：化学反应；化学平衡与相平衡；可压缩流动（Chemical Reactions; Chemical and Phase Equilibrium; Compressible Flow）
最后三章讲化学反应、化学平衡与相平衡以及可压缩流动。
核心概念
下面的解释是对目录和版本说明所点名概念的一般性定义。
第1–5章：基本概念、能量、性质与第一定律
- 能量分析：对热和功的能量传递进行核算，用于封闭系统和控制体。
- 纯物质：化学组成固定的物质，其性质被制成表格供计算使用。
- 控制体：有物质流过的一块区域，用质量平衡与能量平衡来分析。
第6–9章：第二定律、熵与㶲
- 热力学第二定律：限制过程方向和循环效率的定律。
- 熵与s+函数：第7章引入的性质，以及针对比热可变的理想气体的新函数。
- 㶲：系统相对于环境的做功能力，采用本版修订后的符号。
第10–18章：循环、关系式、混合物、反应、平衡与可压缩流动
- 燃气、蒸汽与制冷循环：用来分析发动机、发电厂和制冷机的理想化循环。
- 气-汽混合物：如湿空气这样的混合物，与空调相联系。
- 化学平衡与相平衡：系统不再自发变化的条件。
- 可压缩流动：在密度变化不可忽略的速度下的气体流动。
评析
优点
- 刻意追求易懂的风格。 出版社称本书对学生友好、便于自学，即使对最具挑战性的主题也易读易懂，配有吸引人的插图、例题和现实应用。
- 内置的自我检测。 第十版最突出的新特点，是在多数小节末尾加入约400道选择题“Check Your Understanding”，侧重概念；涉及数值的题目不用计算器即可作答。
- 一册之内范围宽广。 18章从基本概念一直讲到化学与相平衡和可压缩流动，因此一本书可以支撑入门课程和后续课程。
- 本版的变化清晰可见。 熵的内容拆为两章、s+函数、修订的㶲符号以及SI单位的重新定义表明，本版改动的是结构和符号，而不仅仅是习题。
局限
- 修订影响符号和交叉引用。 使用第九版学习指南或解答笔记的人，必须适应新的熵一章的编号、以s+取代相对压力和相对比体积函数、改变后的㶲符号，以及新的能量平衡符号约定。
- 篇幅。 零售商的信息显示平装本接近1,000页，没有哪门课程能用完所有章节；教师要在后面的章节中取舍。
- 没有专门的传热章。 18个章标题涵盖一般的能量传递，但没有把传热作为专题，因此接着学传热的课程需要另一本教材；本课程书单中有数本。
在课程中的定位
Çengel、Boles与Kanoğlu的书是标准工程热力学课程的主教材。Borgnakke与Sonntag的 Fundamentals of Thermodynamics 是最接近的替代选择；其国际改编版有13章，由性质经第一、第二定律讲到㶲、循环、混合物、关系式和化学反应，没有本书那样的平衡与可压缩流动两章。Moran、Shapiro、Boettner与Bailey的 Fundamentals of Engineering Thermodynamics 是另一本系统化的主教材，而Turns与Pauley的 Thermodynamics: Concepts and Applications 则是更平易、以例题为主的入门书。
Peter Atkins的 The Laws of Thermodynamics: A Very Short Introduction 可在课程之前或同时提供对四条定律的简明概念性概览。同一书单中偏物理的书，如Schroeder的 An Introduction to Thermal Physics，通过计数微观状态来定义熵，可以补充工程视角。Bejan的 Advanced Engineering Thermodynamics 是研究生层次的延伸，把㶲和熵产变成设计工具。
如何使用本书
本书面向修第一门热力学课程的工科学生，也适合希望有一本好读、应用例题丰富的主教材的读者。预期的背景是微积分和基础物理。
- 核心： 依次读第1–9章。每节之后先用Check Your Understanding题自检，再去做章末的计算题。
- 循环与应用： 第10–12章和第15章，适用于动力、制冷和空调课程。
- 进阶或选读： 第13、14、16、17和18章，涵盖性质关系式、混合物、化学反应、平衡和可压缩流动，视教学大纲而定。
如果手中是旧版，请预期熵的各章编号以及空气表的列会有所不同。