工程热力学PPT课件

第二节 热力学系统
一、（热力学）系统、外界、边界 二、系统与外界的类型 划分依据：物质、功量、热量交换 1、系统的类型
开口系统：与外界有物质交换
封闭系统：与外界无物质交换
绝热系统：与外界无热量交换
孤立系统：与外界无任何交换（既无物质交换，又无功量
2、外界的类型
和热量交换）
热源：与系统只发生热量交换。
1、热能动力装置：热能转换为机械能 2、制冷装置（热泵）：热量从低温处传递到高温处 二、工质
1、定义：把热量转化为机械能的媒介物称为工质，把热能 转化为机械能，只有通过工质的膨胀来实现。
2、工质的基本性质：作为工质应具有良好的流动性和膨胀 性。 工质一般都是气态(汽态)。
3、常用工质：空气、燃气、蒸汽（水蒸气及制冷剂蒸汽气）
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第一节 工质的概念及应用
一、热能动力装置与制冷装置的作用 1、热能动力装置：热能转换为机械能
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第一节 工质的概念及应用
一、热能动力装置与制冷装置的作用 1、热能动力装置：热能转换为机械能 2、制冷装置（热泵）：热量从低温处传递到高温处
压缩机
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第一节 工质的概念及应用
一、热能动力装置与制冷装置的作用
2、温度
3、比容
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1、压力
1）压力的概念与单位 物理学 ——单位面积上所受到的垂直作用力称为压强(压力)；
压力的单位： p P N / m2 ( Pa )
f
1MPa 16 0Pa
1bar105Pa
工程热力学与流体力学 ——气体或者液体作用在单位容器壁面上的垂直作用力称为压力。
分子运动论把气体压力看做是气体分子撞击壁面的宏观表现
热量和功量 ——非状态参数
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p
第四节 热力学状态参数
一、常见的状态参数 二、状态参数的特性
d a
c
b
1.状态参数的数值由状态唯一确定 v
2.当系统从初态变为终态时，状态参数的变化量，只与系统 的初、终态有关，而与变化过程无关。
p 1 a 2 p 1 b 2 p 1 c 2 p 1 2 p 2 p 1
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第二节 热力学系统
一、（热力学）系统、外界、边界 1、系统：相互作用的各种热力设备中
被划分出的作为研究对象的热力设备 2、外界：系统之外的其它热力设备 3、边界：系统与外界的分界面
边界
可以是真实的、也可以是虚拟的； 可以是固定的、也可以是活动的。 系统与外界通过边界相互作用； 有三种交换. ：①物质；② 功量；③ 热量6
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2、温度
定义： 通俗地： 温度是物体冷热程度的标志 微观上：与物体内分子运动的平均动能成正比 热力学： 一切处于热平衡的系统其温度值均相等
温标：温度的数值表示方法 绝对温度、摄氏温度、华氏温度
——热力学中采用的是绝对温度
绝对温度，摄氏温度 T(K)t(oC)27.135
T(K)t(oC)
摄氏度的大小与开尔文的大小相比一致。 100℃
3.工质经过一个循环，又回到初态时，
p 1 a 2 d 1p 1p 1 0
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p
第四节 热力学状态参数
一、常见的状态参数 二、状态参数的特性
d a
c
b
三、状态参数的分类
v
1.尺度量：描述系统总体特征，如系统的总容积V、总内能 U、总焓H、总熵S等，数值与系统的质量成正比，具有可加 性。
2.强度量：描述系统内各点特征，如压力p、温度T等，数值 与系统的质量无关，不具有可加性。
第一篇 工程热力学
第01章 第02章 第03章 第04章 第05章
工程热力学的基本概念 热力学第一定律 热力学第二定律 理想气体 水蒸气
第06章 第07章
气体和蒸汽的流动 压缩机的热力过程
第08章 气体动力循环
第09章 蒸气压缩制冷循环
第10章 湿空气
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第01章 工程热力学的基本概念
第一节 工质的概念及应用 第二节 热力学系统 第三节 热力学平衡态 第四节 热力学状态参数 第五节 准静态过程和可逆过程
平衡态
平衡态：在无外界影响的条件下，热力学系统内部工质的温度和
压力到处是均匀一致的且不随时间变化。
稳态
描述最为简单
系统内的状态参数不随时间而变化
均匀态 系统内的状态参数在空间的分布均匀一致
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第四节 热力学状态参数
一、常见的状态参数
1、压力 2、温度 3、比容 4、内能 5、焓 6、熵
可直接观察和测量的状态参数：基本状态参数
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1、压力
1）压力的概念与单位 2）绝对压力、大气压力、表压力与真空度 绝对压力：气体的真实压力 ——工程热力学计算中使用的压力
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1、压力
1）压力的概念与单位 2）绝对压力、大气压力、表压力与真空度 绝对压力： 大气压力： 标准大气压：纬度45o的海平面上的常年平均气压（用pb表
示) 1atm=760mmHg=0.1013MPa=1.03323at。 标准状况:压力为1标准大气压、温度为0℃。
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1、压力
1）压力的概念与单位
2）绝对压力、大气压力、表压力与真空度
绝对压力： 大气压力： 表压力、真空度： 相对压力 ——压力计显示的压力
当绝对压力高于大气压力， p>pb时 压力计指示的数值——表压力 pg = p - pb
当绝对压力低于大气压力， p<pb时 压力计指示的数值——真空度
pv = pb - p
摄氏温度，华氏温度 toC 5toF
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100
摄氏温标上的1度大于华氏温标上的1
toF 9度toC32
5
toC5(toF32) 9.
0℃
Βιβλιοθήκη Baidu
2120F 沸点 180
320F 冰点
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3、比容 比容定义： 单位质量工质所占有的容积 单位： 密度定义： 单位体积工质所具有的质量 单位： 比容与密度的关系 ——互为倒数
高温热源：向其他系统供热的热源（热源）；
低温热源：吸收其他系统放出热量的热源（冷源）。
功源：与系统只发生功量的交换。
质源：与系统只发生物质交换. 。
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第三节 热力学平衡态
一、状态 ：系统在某一瞬间所处的宏观状况
二、状态参数 ：描述系统宏观状态的物理量
三、平衡态（热力学平衡状态）
热平衡：热力系统的温度均匀一致，且不随时间而变 力平衡：热力系统的压力均匀一致，且不随时间而变
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p
第四节 热力学状态参数
一、常见的状态参数 二、状态参数的特性
d a
c
b
三、状态参数的分类
四、状态参数坐标图
v
1、p-v图
2、T-s图
等
点、线、面含义
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p
第四节 热力学状态参数
一、常见的状态参数 二、状态参数的特性
d a
c
b
三、状态参数的分类
四、状态参数坐标图
v
五、基本状态参数
1、压力