第1章 工程热力学回顾.pptVIP

★比热容 ★ ★w，wt和q ★多变指数 ★参数在状态参数图上的变化及△h在T-s图上表示 * * 第 0 章 工 程 热 力 学 ? 回 顾 一、基本概念 1、工程热力学研究对象 2、热能转变为机械能的共同途径 ——由媒介物通过吸热—膨胀作功—排热 3、系统 ——人为分割出来，作为热力学研究对象的有 限物质系统。 ★闭口系（控制质量CM）—没有质量越过边界 。 ★开口系（控制体积CV） —通过边界与外界有 质量交换 ★ 绝热系—与外界无热量交换; 孤立系—与外界无任何形式的质能交换。 ★简单可压缩系—由可压缩物质组成，无化学反应、 与外界只有交换容积变化功的有限物质系统。 4、热力学状态—系统宏观物理状况的综合 状态参数—描述物系所处状态的宏观物 理量 a) 状态参数是宏观量，只有平衡态才有状参。 b) 状态参数的特性—状态的单值函数 物理上—与过程无关；数学上—其微量是全微分 c) 状态参数分类 — 广延量；强度量 d) 系统两个状态相同的充要条件：所有状参一一对应相等 简单可压缩系：两个独立的状态参数对应相等 5、平衡状态： 若无外界影响系统保持状态参数值不随时间改变 的状态。 热力平衡的充要条件—系统同时达到热平衡和力平衡。 6、可逆过程 ★准静态过程： 偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过程。 进行条件： 破坏平衡的势无穷小 ★可逆过程：系统可经原途径返回原来状态而在外界不留下 任何变化的过程。 ★可逆=准静态+没有耗散效应 ★一切实际过程不可逆——内部可逆过程 7、功 ★热力学定义：通过边界传递的量其全部效果可 表现为举起重物。 ★可逆过程功计算： ★有用功 8、热量 定义：仅仅由于温差而通过边界传递的能量。 9、热力循环 定义：封闭的热力过程 特性：一切状态参数恢复原值 内可逆循环： 二、气体的性质 1、理想气体 ★状态方程 ★比热容 ★迈耶公式和比热容比 ★利用比热容计算热量 ★理想气体的热力学能和焓仅是温度的函数 ★理想气体的熵 理想气体变比热熵差计算 2、水蒸气 ★饱和状态 ★使未饱和液达饱和状态的途径： ★干度——湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数，用x表示。 ★水定压加热汽化过程 一点： 临界点 两线 上界限线 下界限线 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 ★水和水蒸气状态参数 ▲规定：三相点液态水热力学能及熵为零 ▲湿饱和蒸汽： 由ts（或ps）与x共同确定 ▲未饱和水和过热水蒸气 ▲饱和水合干饱和蒸汽 三、热力学第一定律和热力学第二定律 1、热力学第一定律 ★第一定律的实质： 能量守恒与转换定律在热现象中的应用。 ★总（储存）能和热力学能 ★焓 ▲推动功和流动功 推动功：系统引进或排除工质传递的功量。 流动功：系统维持流动所花费的代价 ▲焓——引进或排出工质而输入或排出系统的总能量。 ★技术功 ★热力学第一定律基本表达式 加入系统的能量总和-热力系统输出的能量总和 =热力系总储存能的增量 ▲对于可逆过程 ▲对于循环 ★闭口系基本能量方程式 ★稳定流动能量方程 2、热力学第二定律 ★自发过程的方向性 自发过程的反方向过程并非不可进行，要有 附加条件； 并非所有不违反第一定律的过程均可进行。 能量转换方向性的 实质是能质有差异 无限可转换能—机械能，电能 部分可转换能—热能 不可转换能—环境介质的热力学能 能质降低的过程可自发进行，反之需一定条件— 补偿过程，其总效果是总体能质降低。 ★第二定律的两种典型表述 ▲克劳修斯叙述——热量不可能自发地不花代价地 从低温物体传向高温物体。 ▲开尔文—普朗克叙述——不可能制造循环热机， 只从一个热源吸热，将之全部转化为功，而 不在外界留下任何影响。 3、卡诺循环和卡诺定理 ★卡诺循环及其热效率 ▲ ▲ 第二类永动机不可能制成； ▲ ★卡诺定理 定理1：在相同温度的高温热源和相同的低温热源之间工作的一 切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无 关，与采用哪种工质也无关。 定理2：在同为温度T1的热源和