工程热力学总复习..

工质的焓降用于增加其自身动能。
压容图
第一章基本概念
在不受外界影响的条件下（重力场除外），如果 系统的状态参数不随时间变化，则该系统处于平衡状 态。
平衡与稳定
平衡与均匀

可逆＝准平衡＋无耗散效应＝无不平衡势和 摩擦
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第一章 基本概念
功和热是过程量，可逆过程功和热在状态参数坐标图上表示。
p
p1 1
w12 pdv
进入能量 - 离开能量 = 储存能变化 •
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各章基本知识点
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第二章 热力学第一定律
h u pv
wt w p2 v2 p1v1 1 2 c f gz wi 2
焓=热力学能+推动功 技术功=容积功-流动功(推动功之差)
对流动工质(开口系统)，焓表示随工质流动而携带的，取 决于热力状态的能量。
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第二章 热力学第一定律

热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热力学中的应
用。确定了热力过程中各种能量在数量上的相互关系。
“热可以变为功，功也可以变为热。在热能和机械能之
间相互转换时，一定量的热消失时必产生相应量的功；
消耗一定量的功时必出现与之对应的一定量的热。”

实质是能量的收支平衡：
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各章基本知识点
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第二章 热力学第一定律

闭口系能量平衡方程式： 只有对可逆过程，有
q u w
q du pdv

稳定流动开口系统能量方程式：
p p1 1
q h wt q dh vdp
技术功 面积1 2w bt a 1
vdp
第 1 章 基 本 概 念 及 定 义
工质性质
第 3 章 气 体 和 蒸 汽 的 性 质 第及 6 热 章力 学 实一 际般 气关 体系 性式 质 混第 合 12 物章 及理 湿想 空气 气体
基本热力过程以及应用
第 7 章 气 体 和 蒸 汽 的 流 动
第 2 章 热 力 学 第 一 定 律
第 4 章 气 体 和 蒸 汽 基 本 热 力 过 程
s2 s
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各种热工装置的热力学共性内容归纳
装置名称 蒸汽动力装置 燃气轮机装置 内燃机装置 压缩制冷装置 工作物质 水蒸汽 燃 燃 气 气 热 源 冷 源 冷却水 大 大 大 气 气 气 功 对外输出功 对外输出功 对外输出功 消耗功
高 温 物 体 燃烧烟气 燃烧烟气 被冷却物体
制冷剂
1
2
2
T T1 1
p2 v1
q12 Tds
1
v
2
T2 s1
2
v2
s2
s
1定义 2推动力 3方式 4过程量 5正负号 6标志量
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热 量 功 量 温差推动下，系统与外界借助 力差推动下，系统与外界借助 于微观的无序运动传递的能量 于宏观的有序运动传递的能量 温差 （压）力差 微观无序，无需物体宏观移动 宏观有序，需要物体宏观移动 过程中越过边界的能量 传递过程中的机械能 吸热+ ，放热对外做功+ ，耗功（可逆）熵变 比体积变化
1 2
膨胀功w
2 P2v2

2
1
pdv
P1v1
p2
0
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v1
各章基本知识点
v力学第一定律的能量方程式在工程上应用很广，但首先要对
其不同的形式有较为全面的认识：
(1). q u w ：
从闭口系推导，与开口系方程形式不同，实质相同 在闭口、开口系均成立，应用于闭口 系时，不存在推动功p1v1、p2v2， 轴功wi要变为膨胀功w， 开口、闭口系统；稳定、不稳定流 动；可逆、不可逆过程。
第 5 章 热 力 学 第 二 定 律
第 8 章 压 气 机 的 热 力 过 程
第 9 章 气 体 动 力 循 环
第 10 章 蒸 汽 动 力 装 置 循 环
第 11 章 制 冷 循 环
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第一章基本概念及定义
灵活掌握：按具体分析需要划分系统 2.开口系—与外界有物质交换的热力系。

状态参数具有以下特征：变化量与路径无关。
基本状态参数，掌握①温标转换②压力 测量（转换）③比体积与密度的转换。

P、T、v、U、H和S;
对简单可压缩系统，热功转换中只存在体积变化功。。
p
p2
状态参数坐标图：
T T1 T2 O 1 2
2
1 v1 v2 v
p1
O
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s1 s2 s
5 温熵图
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小结

1.首先，（经抽象和简化）对所需研究的对象主观地划分系统。 2.将其状态、经历的过程、循环表示在pv图和Ts图上。 3.计算过程（比）功量、热量和效率、功率等。
p
a
T1
q1
T T1
a
q1 b
s
d
wnet
T2 q2
b
s
q1 q2 wnet
T2 d c
q2 c
v s1
Δsab
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( 2).q h c 2 f 2 gz wi：
(3).Q dECV h2 c 2 f 2 2 gz 2 dm2 h1 c 2 f 1 2 gz1 dm1 Wi
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第二章 热力学第一定律

工质在其中膨胀，其对外输出的净功等于工质进出口焓降
热力学本质和起源
thermodynamics
↙
热力学
thermo
热
↘
dynamics
动力学
即由热产生动力，事实上，热力学起源是源于对热机的 研究（1763～1784年间，Watt的凝汽式单缸蒸气机）。
工程热力学是研究热能有效利用以及热能与其他 能量转换规律的科学。
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全书内容划分
热力学基本概念 和基本理论

一、动力机：wi=-△h=h1-h2=wt
工质在其中被压缩，外界对其做功全部转变为工质焓增。

二、压气机：wC=-wi=△h=h2－h1=－wt
三、换热器：q=△h=h2-h1
四、管道：1/2（cf22－△cf12）=h1-h2 五、节流：h1=h2
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工质与外界交换的热量主要用于改变其的焓值。
3.绝热系—与外界无热量交换的热力系。 4.孤立系—与外界无任何联系的热力系。
物质 热
1.闭口系—与外界无物质交换的热力系。
闭口热力系
功
物质
开口热力系
功 热
功 物质
绝热热力系
物质
孤立热力系
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闭口系
开口系

本课程主要涉及两类系统：闭口系和稳流的开口系
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第一章基本概念