热工基础(张学学 第三版)复习知识点

热工基础（第三版）

张学学

复习提纲

第一章基本概念

1.工程热力学是从工程角度研究热能与机械能相互转换的科学。

2.传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。

3.工质：热能转换为机械能的媒介物。

4.热力系统：选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统，简称系统。

5.外界（或环境）：系统之外的一切物体。

6.边界：系统与外界的分界面。

7.系统的分类：

（1）闭口系统：与外界无物质交换的系统。

（2）开口系统：与外界有物质交换的系统。

（3）绝热系统：与外界之间没有热量交换的系统。

（4）孤立系统：与外界没有任何的物质交换和能量（功、热量）交换。

8.热力状态：系统中的工质在某一瞬间呈现的各种宏观物理状况的总和称为工质（或系统）的热力状态，简称为状态。

9.平衡状态：在不受外界影响的条件下，工质（或系统）的状态参数不随时间而变化的状态。

10.基本状态参数：压力、温度、比容、热力学能（内能）、焓、熵。

11.表压力Pg、真空度Pv、绝对压力P

P

=

P b

-

P

P

P

P

=

g-

v

b

12.热力学第零定律(热平衡定律)：如果两个物体中的每一个都

分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。

13.热力过程：系统由一个状态到达另一个状态的变化过程。14.准平衡过程（准静态过程）：热力过程中，系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。

15.可逆过程：一个热力过程完成后，如系统和外界能恢复到各自的初态而不留下任何变化，则这样热力过程称为可逆过程。16.不可逆因素：摩擦、温差传热、自由膨胀、不同工质混合。17.可逆过程是无耗散效应的准静态过程。

18.系统对外界做功的值为正，外界对系统做功的值为负。系统吸收热量时热量值为正，系统放出热量时热量值为负。

第二章

热力学第一定律

1.热力学第一定律：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。

也可表述为：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。进入系统的能量－离开系统的能量=系统储存能量的变化。

2.闭口系统的热力学第一定律表达式：W U Q +∆=微元过程：W

dU Q δδ+=可逆过程：pdV

dU Q pdV U Q +=+∆=⎰δ 2

1

单位质量工质的微元过程：w du q w u q δδ+=+∆= 单位质量工质的可逆过程：pdv du q pdv u q +=+∆=⎰δ 2

13.比焓pv u h +=4.技术功：s f t W z mg c m W +∆+∆=

2

2

15.开口系统的稳定流动能量方程式：s f

W z mg c m H Q +∆+∆+∆=2

2

1，

即t

W H Q +∆=单位质量工质：s f

w z g c h q +∆+∆+∆=2

2

1，即t

w h q +∆=6.膨胀功、流动功、技术功与轴功的区别和联系。

t

w v p v p w u q +-==∆-)(1122s f t w z g c w +∆+∆=

2

2

1当

1

122v p v p =时，技术功等于膨胀功。

当忽略工质进出口处宏观动能和宏观位能的变化，技术功就是轴功；且技术功等于膨胀功与流动功之差。

在工质流动过程中，工质作出的膨胀功除去补偿流动功及宏观动能和宏观位能的差额即为轴功。

7.可逆过程的技术功：⎰-=2

1vdp w t ，负号表示技术功的正负与

dp

相反。

8.稳定能量方程的应用。（1）换热器

（2）喷管和扩压管()

2

12

12

2

21

h h c c f f -=-1

2h h q -=

g

V p R c c =-R

C C m V m p =-,,（3）汽轮机

（4）泵和压缩机（5）绝热节流

第三章理想气体的性质与热力过程

1.理想气体：理想气体分子的体积忽略不计；理想气体分子之间无作用力；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。

2.理想气体状态方程式（克拉贝龙方程式）

nRT

PV T mR PV g == 或其中M

R

R K mol J R g =∙= )/(314.8，

3.定容比热与定压比热。定容比热dT

q c V V δ=

定压比热dT

q c p

p δ=

对于理想气体，，或

(迈耶公式）

定义比热容比V

p c c k =

，则g p R k k

c 1-=，g

V

R k c 1

1

-=

4.理想气体的定值摩尔热容。

单原子气体

双原子气体

多原子气体

C V,m

R 2

3R 2

5R 2

72

1h h W s -=1

2-h h W s -=2

1h h =