工程热力学第一章基本概念

04
热力循环
循环的定义和分类
定义
热力循环是一系列按照一定顺序进行的热力过程，并且最终 回到初始状态。
分类
根据不同的分类标准，如工作介质、循环温度、循环方式等 ，可以将热力循环分为多种类型，如蒸汽循环、燃气循环、 制冷循环等。
理想循环和实际循环
理想循环
理想循环是指在没有任何损失的 理想情况下进行的循环，其效率 最高。例如，理想蒸汽循环、理 想燃气循环等。
可逆过程和不可逆过程
总结词
可逆过程和不可逆过程是热力学中重要的概念，它们在能量转换和利用中具有重要意义。
详细描述
可逆过程是指系统在变化过程中，每一个中间状态都是平衡状态，且不引起其他影响的过程。不可逆过程则是指 系统在变化过程中，存在非平衡状态，且会引起其他影响的过程。这两种过程的特性对热力学系统的能量转换和 利用具有重要影响。
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平衡状态的分类
绝对平衡状态
系统内部各部分之间没有任何相对运 动或相对变形，整个系统处于完全静 止的状态。
相对平衡状态
系统内部各部分之间存在一定的相对 运动或相对变形，但这种运动或变形 是稳定的，不会引起系统内部各部分 之间的相互作用或能量交换。
平衡状态参数
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温度
表示物体冷热程度的物理量， 是物体分子热运动的宏观表现 。
工程热力学第一章基本概念
目
CONTENCT
录
• 热力系统 • 热力平衡 • 热力过程 • 热力循环
01
热力系统
热力系统的定义
热力系统
在工程热力学中，热力系统是指一个封闭或开放的 体系，其中包含着相互作用的物质和能量。
封闭系统
与外界只有能量交换而没有物质交换的系统。
开放系统
与外界既有能量交换又程与不可逆过程
根据系统状态变化是否可逆，热力系统可分为可逆过程系统和不 可逆过程系统。
等温、绝热、多方过程系统
根据系统是否与外界发生热交换，可分为等温过程系统、绝热过 程系统和多方过程系统。
热力系统的状态和状态参数
80%
状态
热力系统在某一时刻所呈现出的 宏观物理状态，由系统的温度、 压力、体积和物相组成等状态参 数描述。
热力学第一定律和第二定律的应用
总结词
热力学第一定律和第二定律是热力学的核心原理，它 们在工程领域中有着广泛的应用。
详细描述
热力学第一定律即能量守恒定律，它指出在一个封闭系 统中，能量不能凭空产生也不能消失，只能从一种形式 转化为另一种形式。热力学第二定律则指出，自发过程 总是向着熵增加的方向进行，即不可逆过程总是向着能 量耗散的方向进行。这两个定律在工程领域中有着广泛 的应用，如能源转换、制冷技术、热力发电等。通过应 用这两个定律，可以更深入地理解各种热力过程的能量 转换和利用，提高能源利用效率，推动可持续发展。
实际循环
实际循环是指在实际应用中受到 各种损失影响的循环，其效率低 于理想循环。例如，实际蒸汽循 环、实际燃气循环等。
热效率和经济性评价
热效率
热效率是指循环输出的有用功与输入的总热量之比，是评价循环性能的重要指标 。提高热效率是优化循环的关键。
经济性评价
经济性评价是指对循环的经济效益进行评估，包括投资成本、运行费用、回收期 等方面的考虑。在设计和选择热力循环时，需要综合考虑热效率和经济效益。
100%
状态参数
描述热力系统状态的物理量，如 温度、压力、体积等。
80%
状态方程
描述热力系统状态之间关系的数 学方程，如理想气体状态方程。
02
热力平衡
平衡状态的定义
平衡状态是指在没有外力作用的情况下，系统内部各部分之间达 到相对静止的一种状态。
在平衡状态下，系统内部各部分之间既没有相对运动，也没有相 对变形，整个系统处于一种相对稳定的状态。
压力
表示气体或液体垂直作用于单 位面积上的力，是气体或液体 分子对容器壁的碰撞产生的。
体积
表示物体所占空间的大小，是 物体三维尺寸的度量。
熵
表示系统无序程度的物理量， 是系统内部微观粒子状态数目 的度量。
03
热力过程
过程的定义和分类
总结词
理解过程的定义和分类是掌握热力学的基础。
详细描述
在热力学中，过程是指系统状态随时间的变化过程。根据不同的分类标准，过 程可以分为可逆过程和不可逆过程、等温过程、等压过程、绝热过程等多种类 型。了解这些分类有助于更好地理解和分析热力过程。