工程热力学绪论、第一章.pdf

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工程热力学绪论、第一章

工程热力学 常国峰 changguofeng@tongji.edu.cn 考核方法 期末考核70% 平时成绩平时成绩30%30% 出勤出勤、作业作业、实验实验 绪 论 一、什么是工程热力学 热力学是一门研究物质的能量、能量传递和 转换以及能量与物质性质之间普遍关系的科学转换以及能量与物质性质之间普遍关系的科学。 工程热力学是热力学的工程分支,是在阐述热 力学普遍原理的基础上,研究这些原理的技术应用 的学科的学科,着重研究的是着重研究的是热能热能和其它形式和其它形式能量能量 ((机械机械 能)之间的转换规律及其工程应用(间接利用)。 能源转换利用的关系能源转换利用的关系 生物质 风 水 化 核 地 太 能能 能能 学 能能 热 阳 一次能源 能能 能 能 ((天然存在天然存在)) 燃 料 料 风 车 车 轮 轮 水 水 水 燃 燃 烧 变 变 聚 裂 变 变 利 用 光 热 热 转 光 电 电 池 电 机 车 热 能 90% 换换换 转 机 械 能 发 电 热机 机 电 动 动 二次能源二次能源 机 直接利用 电电 能能 二、工程热力学的研究主要内容和发展过程 1、热力学的基本概念与基本定律 2、工质的热力性质和热力过程工质的热力性质和热力过程:理想气体理想气体、实际气体实际气体、蒸蒸 气和湿空气等 3、工程热力学的应用程热力学的应用:工程热力过程程热力过程、热力循环热力循环、装置的装置的 分析 1763-1784年瓦特蒸汽机使用于生产; 1842年年、、1842-1848迈尔和焦耳各自独迈尔和焦耳各自独立发现热力学第发现热力学第一定律定律;; 1824年、1850-1851年克劳修斯和开尔文独立提出热力学第二定律; 19121912年年能斯特提出了热力学第三定律能斯特提出了热力学第三定律 三、热力学的研究方法 1、宏观方法:连续体,用宏观物理量描述其状态,其 基本规律是无数经验的总结 宏观宏观 ((经典经典))热力学热力学 √√ 22、微观方法微观方法:从微观粒子的运动及相互作用角度研究从微观粒子的运动及相互作用角度研究 热现象及规律 微观(统计)热力学 第一章 基本概念 热力系统:人为分割出来的研究对象。 边界:分隔系统与外界的分界面。 外界:边界以外与系统相互作用的物体称为外界或环境。 边界边界 热力系统 热力系统 外界 边边界特性特性 边界可以是固定的、也可以是移动的 边界可以是真实的边界可以是真实的、、也可以是也可以是虚构虚构的的 固定边界

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