(完整版)工程热力学教案第一讲.pdf

｛导入新课｝ 工 程 热 力 学 工程热力学的作用： 主要研究热能与机械能相互转换的规律、 方法及提高转化率的途径， 比较集 中地表现为能量方程。 工程热力学部分的主要内容 （1）基本概念与基本定律，如工质、热力系、热力状态、状态参数及热力过程、 热力学第一定律、 热力学第二定律等等， 这些基本概念和基本定律是全部工程热 力学的基础。 （2）常用工质的热力性质。其主要内容是理想气体、水蒸气、湿空气等常用工 质的基本热力性质。 工质热力性质的研究是具体分析计算能量传递与转换过程的 前提。 （3）各种热工设备的热力过程。其主要内容有理想气体的热力过程、气体和蒸 汽在喷管和扩压管中流动过程及蒸汽动力循环等热力过程的分析计算。 这些典型 热工设备热力过程的分析计算， 是工程热力学应用基本定律结合工质特性和过程 特性分析计算具体能量传递与转换过程完善性的方法示例。 ｛授课内容｝ 第一章 工质及气态方程 第一节 工质 热力系统 第二节 工质的热力状态 基本状态参数 第三节 平衡状态 状态方程 第四节 理想气体状态方程 本章的主要内容 1、讨论能量转换过程中所涉及的各种基本概念； 2、在以气体为重要工质的能量转换过程中， 介绍其状态方程。 本章的学习要求 ? 理解工质、热力系的定义，掌握热力系的分类。 ? 理解热力状态和状态参数的定义； 掌握状态参数的特征、 分类，基本状态 参数的物理意义和单位；掌握绝对压力、表压力和真空度的关系。 ? 掌握平衡状态的物理意义及实现条件。 ? 了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用。 ? 理解热力过程、 准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系， 能正确判定准 平衡过程和可逆过程。 第一节 工质及状态方程 本节 重点 掌握热力系统，在学习这一概念之前先认识一个概念： 【工质】 1. 什么是工质 ? 实现热能与机械能相互转换或热能转移的媒介物质。 2. 工质特性 :可压缩、易膨胀、易流动 3. 常用工质 : 热机循环中 : 水蒸气、空气 、燃气 。 制冷循环 、热泵循环中 : 氨 、氟里昂。 举例 （1） 从能量转换方面：汽轮中的水蒸气 首先要知道汽轮机的工作过程，如图示 （蒸汽动力循环示意图） 该工作过程实现了热能—— 机械能的能量转换，水蒸气作为该能量转换过 程中的媒介物质，就是工质。 （2） 从能量转移方面：制冷机中的制冷剂 大家来看单机蒸汽压缩式制冷循环原理图 被制冷压缩机压缩后的低温液态制冷剂流入蒸发器， 通过蒸发器管壁吸收周 围介质的热量而沸腾气化， 使周围介质降低温度或保持低温状态。 这个过程实现 了能量的转移，而不是转换，制冷剂作为能量转移的媒介物质，就是工质。 【热力系统】 即“系统” 引入“热力系统”这个名词的原因： 做任何研究分析， 首先必须明确研究对象， 选定了热力系统就明确了研究对 象所包含的范围和内容， 同时也清楚地显示出它与周围事物的相互关系， 便于针 对热力系统建立定性和定量的关系。 1、 概念