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工程热力学

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u热能及其利用

能源—指提供各种能量的物质源。

一次能源—自然界以自然形态存在的、可资利

用的能源。

如：风能、水利能、太阳能、

地热能、核能、化学能等。

二次能源—由一次能源加工转换后的能源。

如：热能、机械能、电能。

热能的利用

１.热利用—将热能直接用于加热物体，以满足

烘干、采暖、熔炼等需要。

２.动力利用—通过各种热能动力装置将热能转换

成机械能或者转换成电能加以利用，

为人类的日常生活、工农业生产及

交通运输提供动力。

能量的转换和传递过程

一

次

能

源

二

次

能

源

冷凝器

汽缸活塞曲柄连杆

锅炉

曲轴箱

泵

废

燃烧室气

燃料泵

压燃

气气

机轮

燃机

料空

气

地源热泵

u本课程的主要内容

基本概念

热力学第一定律

理想气体的性质

理想气体的热力过程

热力学第二定律

水蒸汽

湿空气

制冷循环

第一章热力学基本概念

1.1工质及热力系

1.2热力系的宏观描述

1.3基本状态参数

1.4热力过程及热力循环

1.1工质及热力系

工质：实现热能和机械能相互转化的媒介物质

热源（高温热源）：工质从中吸取热能的物系

冷源（低温热源）：接受工质放出热能的物系

为了研究问题方便，热力学中常把分析对象从周围

物体中分割出来，研究它与周围物体之间的能量和物

质的传递。

热力系统（热力系）：人为分割出来作为热

力学分析对象的有限物质系统。

外界：热力系统以外的部分。

边界：系统与外界之间的分界面。

边界可以是实在的，也可以是假想的；

可以是固定的，也可以是移动的。

系统与边界：

系统系统

以空间为系统，进、以气缸内气体为系统,

出口边界均为假想边活塞表面上的边界是移

界，系统与外界有物动边界，系统与外界没

质交换有物质交换

热力系统的分类：

根据系统与外界物质交换、热量交换的情况

闭口系统：系统与外界无物质交换，系统内质量恒

定不变，也称控制质量

开口系统：系统与外界有物质交换，系统被划定在

一定容积范围内，也称控制容积

绝热系统：系统与外界无热量交换

孤立系统：系统与外界既无能量交换，也无物质交换

物质流进和流

出热力系统