工程热力学期末总复习解读.ppt

热力系统分类汇总 焓 定义：H=U+pV 比焓h=u+pv 单位：J（kJ） J/kg（kJ/kg） 焓是状态参数。 物理意义： 1kg工质通过一定的界面流入热力系统，同时带入系统的是其储存于内部的热力学能u，以及从外部功源获得的推动功pv，因此引进1kg工质获得的总能量是热力学能与推动功之和，即比焓。 因此，焓是引进或排出工质而输入或排出系统的总能量。 熵流和熵产 对于任意微元过程有： 熵变的计算方法 水蒸气的饱和状态和相图 水的定压加热汽化过程 一点 临界点 Critical point 两线 上界限线(饱和水线) 下界限线(饱和蒸汽线) 三区 液 汽液共存 汽 五态 未饱和水 饱和水 湿蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽 水的状态可归纳为 饱和水和饱和蒸汽没有区别 第四章 气体和蒸汽的基本热力过程 复习要点（知识点）： 1、掌握4种基本热力过程及多变过程的初终态参数之间的 相互关系（过程方程+状态方程）； 2、掌握4种基本热力过程及多变过程与外界交换热量和功 的计算； 3、了解蒸汽热力过程热量和功的计算； 常数 如：燃气轮机 如：蒸汽电厂冷凝器 如：汽轮机 如：汽油机 各热力过程的过程方程和热量、功的计算见表4-1 水蒸气基本热力过程 基本方程 可逆过程 定容过程 定压过程 定熵过程 定温过程 第五章 热力学第二定律 复习要点（知识点）： 1、理解热力学第二定律的实质及数学表达式； 2、掌握卡诺卡诺循环和卡诺定理； 3、掌握熵的意义、计算及应用； 4、理解孤立系统熵增原理。 热力学第二定律实质：热力过程具有方向性。 两种表述： 克劳休斯说法（传热）：不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。 开尔文说法（热功转换）：不可能从单一物体取热使之完全变为功而不引起其它变化。 两种说法的等效性 卡诺循环定义：工作在两个恒温热源间的理想可逆正循环 卡诺循环的组成：卡诺循环由两个定温和两个绝热可逆过程组成。 逆卡诺循环：工作在两个恒温热源间的理想可逆逆循环 概括性卡诺循环： （两热源间的极限回热循环） 多热源可逆循环： 卡诺定理 定理一：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，而与循环的种类无关，与所采用哪一种工质也无关。 定理二：在相同的高温热源和相同的低温热源间工作的不可逆循环，其热效率必小于可逆循环的热效率。 熵的定义： 比熵 熵是状态参数，熵变与路径无关,只与初终态有关 热力学第二定律的数学表达式 克劳修斯不等式 用于判断循环是否可逆 可逆“=” 不可逆，不等号 =：可逆过程 ：不可逆过程 定义 熵产：纯粹由不可逆因素引起 熵流： 永远 熵方程 熵方程与孤立系统熵增原理 所以，单纯传热，若可逆，系统熵变等于熵流；若不可逆系统熵变大于熵流，差额部分由不可逆熵产提供。 理想气体 仅可逆过程适用 T s 1 2 3 4 任何过程 第六章 实际气体的性质及热力学一般关系式 复习要点（知识点）： 1、掌握通用压缩因子的物理意义； 2、掌握对比态原理，会计算对比态参数并利用通用压缩因子图进行实际气体计算； 3、了解实际气体状态方程，掌握范德瓦尔方程。 压缩因子Z的物理意义 物理意义：实际气体的摩尔体积(比体积)与同温同压下理想气体的摩尔体积（比体积）之比。反映实际气体压缩性的大小。 1 =1 1 Z 说明实际气体比理想气体更难压缩 说明实际气体可压缩性大 取决于气体种类和状态 范德瓦尔方程 a,b—物性常数，由实验测定； 内压力 （Vm –b）—分子自由活动的空间，体积修正项 消除物性常数，更方便计算。 通用压缩因子 若取Zcr为常数，则 为编制通用压缩因子图提供了理论基础。 对应态原理 设备及循环部分（应用） 第七章 气体与蒸汽的流动 复习要点（知识点）： 1、掌握一维稳定流动的基本方程； 2、理解促使流速改变的力学条件和几何条件及对流速的影响； 3、理解滞止状态、临界截面的概念及其状态参数； 4、掌握喷管的设计和校核计算； 5、了解绝热节流的特点； 稳定流动的基本方程式 连续性方程 对不可压缩流体，dv=0， 过程方程 能量方程 声速方程 促使流速改变的条件 力学条件 dp与dcf的符号始终相反 1、流速增加，则压力必然降低； 2、压力升高，则流速必然降低。 几何条件 流速变化与截面积变化之间的关系，与马赫数有关 绝热滞止状态 绝热滞止：气体在绝热流动过程中，因受某种物体的阻碍，而流速降为零的过程。 滞止温度、压力高于气流T、P，随流速差别更大。 h0——总焓或滞止焓 1、理想气体，定比热 2、水蒸气： 从h-s图上查其他状态参数 喷管的设计计算