工程热力学复习提纲

工程热力学复习提纲

第一章

1、热力系、边界和外界的关系。特别是边界是可以真实的、虚拟的、固定的或移动的。

2、闭口系和开口系的定义。

闭口系是热力系与外界通过边界没有质量交换，但可以有能量交换；开口系是热力系与外界通过边界有质量和能量交换。

3、绝热系和孤立系的定义

绝热系是热力系与外界通过边界没有热量交换，但可以有质量交换。孤立系是无能量交换和质量交换。

4、简单可压缩系的定—由可压缩物质组成，与外界除了热量交换外，只交换容积变化功的有限物质系统。

5、状态参数,,,,,

p V T U H S与过程无关而与初终态有关。对于简单可压缩系,只需要两个彼此独立的状态参数就可以确定其状态。

6、平衡态的定义—无外界影响的系统保持状态参数不随时间而改变的状态。在边界上与外界无能量交换。

系统与外界不存在任何势差：温度差、压力差等。

7、理想气体状态方程

8、热力过程—处于平衡状态的热力系，如果在边界上受到势差的影响，平衡状态就被破坏，随之产生一系列变化直至新的一个平衡状态建立为止，这一系列变化组成的就是热力过程。

不平衡过程（有限势差）—只有初态和终态是平衡状态，中间经历的状态都是不平衡状态。在参数坐标图上只能用虚线表示。

准平衡过程（无限小势差）

9、可逆过程—如果热力系完成一个过程后，在按原路径逆向进行时，使热力系和外界都返回原状态而不留下任何变化的过程，称为可逆过程。

实现条件：

（1）准平衡过程；

（2）不存在任何形式的能量耗散，如摩擦、电阻等使功变为热的现象。

10、功和热

微元过程不能表示成d W ，d Q 。只能表示成δW，δQ。

有限过程，不能表示成△W，△Q ，只能表示成W，Q。

循环过程，∮W≠0，∮Q ≠0。

系统对外作功为“+

外界对系统作功为“-”

条件：可逆过程

系统对外放热为“-”

系统向外界吸热为“+”

11、热力循环—热力系从一初态出发，经历一系列状态变化后，又回到初态的状态变化过程，称作循环。特性：一切状态参数恢复原值，即∮dx=0。 热机：对外做功。—— 动力循环（正循环，顺时针）

制冷装置：将热量从低温物体转移到高温环境。—— 制冷循环（逆向循环，逆时针） 热效率 net

t 1

1w q η=

< 制冷系数2

net

11q w ε=≥<或

第二章

1、热力学第一定律—能量守恒

2、闭口系

δd δδd δQ U W Q U W

q u w

q u w

=∆+=+=∆+=+

对于可逆过程 δd d Q U p V =+

对于循环net net δd δQ U W Q W =+⇒=⎰⎰⎰ 3、开口系 推动功pv 流动功2211p v p v -

焓H=U+pV h=u+pv 引进或排出工质而输入或排出系统的总能量

稳定开口系方程

()()

22

21f2f1

21s

1

2

q h h c c g z z w

=-+-+-+

技术功2

f

1

2

t s

w w c g z

=+∆+∆

可逆过程()

δd d d

t

w p v pv v p

=-=-

t

t

δdδ

q h w

q h w

=∆+

=+

第三章

1、理想气体的基本假设—分子为不占体积的弹性质点；除碰撞外分子间无作用力。理想气体是实际气体在低压高温时的抽象。

2、比热容的定义—

δ

d

q

c

T

=

dδd d

d d d

u w u p v

T T T

+

==+

定容过程

v

du

c

dT

=

理想气体()

u u T

=()

V V

c c T

=

定压过程t

dh w

q dh v dp

c

dT dT dT dT

δ

δ+⋅

===-

理想气体()

g

h u pv u T R T

=+=+

b c d

T T T

==

ab ac ad

ab ac ad

u u u

h h h

∆=∆=∆

∆=∆=∆

ab ab a b u w q -∆+=

()ab V b a ac ad u c T T u u ∆=-=∆=∆ ac t

a c

a c h w q --∆+=

()ac p c a ab ad h c T T h h ∆=-=∆=∆

对于理想气体一切同温限之间的过程Δu 及Δh 相同,且均可用c V ΔT 及c p ΔT 计算;对于实际气体Δu 及Δh 不仅与ΔT 有关,还与其它参数有关，只有定容过程Δu = c V ΔT ,定压过程Δh = c p ΔT 。

3、迈耶公式g p V c c R -= 理想气体c p 恒大于c V

4、理想气体的比热比p V

c c γ=

⇒

g

g

1

11p V c R c R

γγγ=

-=-

5、熵—[]δd J/(kg K)J /(mol K)q s T

=

⋅⋅可逆

2

1

d s s ∆==⎰2211ln

ln V g T v c R T v + 2211ln ln p g T p c R T p - 2211

ln ln p V v p c c v p + 注意：以上熵增的计算式是由可逆过程推导出的，因为熵是状态参数，因此结果同样适用于初终状态相同的不可逆过程。

6、

水蒸汽加热在湿蒸汽区是既定压、又定温的过程。