最新热工基础-期末总复习-重点(张学学)

热工基础总复习

第一章

1.系统：在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。

2.系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。

3.状态参数：用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、比体积等。工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。

4.可逆过程：如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。

准平衡过程：所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。

可逆过程的条件：准平衡过程＋无耗散效应。

5.绝对压力p、大气压力p b、表压力p e、真空度p v

只有绝对压力p 才是状态参数

第二章

1.热力学能：不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。热力学能符号：U，单位：J 或kJ 。

热力系统储存能=宏观动能、宏观位能+热力学能

储存能：E，单位为J或kJ

2.热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律，可表述为：a.在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。

b.不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。

c.进入系统的能量－离开系统的能量= 系统储存能量的变化

3.闭口系统：与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统

闭口系统的热力学第一定律表达式

对于微元过程

对于可逆过程

对于单位质量工质

对于单位质量工质的可逆过程

4.开口系统稳定流动实现条件

1）系统和外界交换的能量（功量和热量）与质量不随时间而变；

2）进、出口截面的状态参数不随时间而变。

开口系统的稳定流动能量方程

对于单位质量工质：

对于微元过程

5.技术功：在工程热力学中，将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及轴功三项之和称为技术功，用W t 表示

对于单位质量工质

6.节流：流体在管道内流动，遇到突然变窄的断面，由于存在阻力使流体的压力降低的现象称为节流。工程上由于气体经过阀门等流阻元件时，流速大时间短，来不及与外界进行热交换，可近似地作为绝热过程来处理，称为绝热节流。

注意：绝热节流过程不是定焓过程

第三章

1.理想气体是一种经过科学抽象的假想气体，它具有以下3个特征：

（1）理想气体分子的体积忽略不计；

（2）理想气体分子之间无作用力；

（3）理想气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。

理想气体状态方程式

R g为气体常数，单位为J/(kg·K)

质量为m 的理想气体

物质的量为n 的理想气体的状态方程式

2.比热容：物体温度升高1K（或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容

比热容（质量热容）：单位质量物质的热容，c ，J/(kg·K)

理想气体迈耶公式

理想气体的热力学能与焓都是温度的单值函数。

理想气体的熵

3.理想混合气体：由相互不发生化学反应的理想气体组成混合气体，其中每一组元的性质如同它们单独存在一样，因此整个混合气体也具有理想气体的性质。混合气体的性质取决于各组元的性质与份额

分压力与道尔顿定律

分压力：某组元i单独占有混合气体体积V并处于混合气体温度T 时的压力称为该组元的分压力。用p i表示

道尔顿定律：混合气体的总压力等于各组元分压力之和（仅适用于理想气体）分体积与分体积定律

分体积：混合气体中第i 种组元处于与混合气体压力和温度时所单独占据的体积称为该组元的分体积，用V i 表示

分体积定律：理想混合气体的总体积等于各组元的分体积之和

理想混合气体的成分：

成分：各组元在混合气体中所占的数量份额

质量分数：某组元的质量与混合气体总质量的比值称为该组元的质量分数。

摩尔分数：某组元物质的量与混合气体总物质的量的比值。

体积分数：某组元分体积与混合气体总体积的比值称为该组元的体积分数。

各成分之间的关系：

理想气体的热力过程

第四章

1.自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的过程

自发过程是不可逆的！

2.热力学第二定律表述：

克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。

开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其它影响

3.热力循环：工质经过一系列的状态变化，重新回复到原来状态的全部过程。正向循环：将热能转变为机械能的循环，也称为动力循环或热机循环。

正向循环的循环热效率：

循环热效率ηt用来评价正向循环的热经济

性。显然，ηt < 1。

逆向循环：消耗功将热量从低温热源转移到高温热源的循环，如制冷装置循环或热泵循环

制冷系数：制冷装置工作系数

供热系数：热泵工作系数

4.卡诺循环：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成

卡诺循环热效率：

卡诺定理：

一、在相同的高温热源和低温热源间工作的一切可逆热机具有相同的热效率，与工质的性质无关。

二、在相同高温热源和低温热源间工作的任何不可逆热机的热效率都小于可逆热机的热效率。

5.克劳修斯积分等式

克劳修斯积分不等式

合写

6.孤立系统的熵增原理

对于孤立系统：

上式表明：孤立系统的熵只能增大，或者不变，绝不能减小。这一规律称为孤立系统熵增原理

第五章

1.水蒸气的产生过程：蒸气是由液体汽化而产生的。