2011[1][1].5工程热力学复习.ppt

第一章 基本概念(Basic Concepts and Definition) §1-1 热能在热机中转化为机械能的过程 热能动力装置(Thermal power plant ) ---从燃料燃烧中得到热能,以及利用热能得到动力的整套设备(包括辅助设备)。 热能动力装置可分为蒸汽动力装置(steam power plant)和燃气动力装置(combustion gas power plant)二大类。 下面以内燃机和蒸汽动力装置为例进行分析。 第一章 基本概念 内燃机(internal combustion gas engine) 混合气体燃烧膨胀,P↑,T↑→对外做功(废气排出外界)→能量储于飞轮之中（其中一部分传递给外界,另一部分推动活塞逆向运动,如此不断循环。 由上可知,无论哪一种动力装置,总是用某种媒介物质从某个能源获取热能,从而具备作功能力并对机器作功,最后又把余下的热能排向环境介质。 上述这些过程：吸热→膨胀→做功→排热，对任何一种热能动力装置都是共同的，也是本质的。 共同之处：吸热→膨胀→做功→排热 §1-2 工质、热源、热力系统 ●工质(working substance; working medium) -—实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 ●高温热源(热源) （ heat source ） -—工质从其中吸取热能的物体。 ●低温热源(冷源) （heat sink） -—接受工质排出热能的物体。  热动力装置的工作过程可概括为： 工质自高温热源吸热，将其中一部分转化为机械能，并把余下部分传给低温热源。 即： 机械能 高温热源→工质 低温热源 ●热力系统(thermodynamic system, system) -—人为分割出来作为热力学分析的对象。 ●外界(surrounding ) ---与体系发生质、能交换的物系。 ●边界(boundary) ---系统与外界的分界面（线）。 ●孤立系统（isolated system） —热力系统和外界既无能量交换又无物质交换的系统。 ●绝热系统（adiabatic system） —热力系统和外界的作用仅限于无热量交换的系统。 §1-3 工质的热力学状态及基本状态参数 ※热力状态（state of thermodynamic system） —工质在热力变化过程中某一瞬间所呈现的宏观物理状况，简称状态。 ※状态参数（state properties） —用来描述工质所处状态的宏观物理量（如p，T等）。 物质的状态变化必然由参数的变化表示。即: 状态参数一旦确定, 工质的状态也就确定 压力p 内能u 基本状态参数 比容v 导出状态参数 焓h 温度T 熵s 1.温度T （temperature） 表示物体的冷热程度；标志物质分子热运动的激烈程度。 热力学绝对温标(K) （thermodynamics scale; Kelvin scale;absolute temperature scale ） 国际摄氏温标(℃)( internal Celsius temperature scale) 2.压力 (即压强) p(pressure) 宏观：单位面积上所受到的垂直作用力。 微观：大量气体分子撞击容器内壁的平均结果。 绝对压力 p (absolute pressure) 表压力 pg (gauge pressure; manometer pressure) 真空度 pv (vacuum; vacuum pressure) 当地大气压 pb (local atmospheric pressure) 当ppb p = pb + pg 当ppb p = pb - pv 压力单位 帕(pa) 1 pa=1 N/m2 1 兆帕（MPa）=1