热工基础与应用共58页文档
热工基础与应用
风 车
水水
轮 机
车
燃 烧
核 能
聚裂 变变
热
地太
热
阳
一次能源
能 能 (天然存在)
利 用
光转 热换
光 电
转
能 90%
换
热机
机械能 发电 电动 机机
直接利用
二次能源
电
能
能量转换装置 • 热能动力装置
• 制冷装置
Power Plant
• 火力发电（蒸汽动力）装置简图
• 蒸汽动力装置原理图
(Boiler)
– 通过大量的实验和观察总结出基本规律，再以 基本规律为依据，经过严密的逻辑推导，导出 描述物质性质的宏观物理量之间的普遍关系及 其他一些重要推论。
– 由于热力学基本定律是无数经验的总结，因而 具有高度的可靠性和普遍性。
– 但是，宏观研究不涉及物质的微观结构，因此 不能解释热现象的本质。
• 传热学是研究热量传递规律的一门科学。 • 基本内容：
研究内容包括：
– 热能与机械能转换的基本原理与规律——热力 学第一定律和热力学第二定律。
– 工质的基本性质 – 热力过程与热力循环
• 工程热力学的主要研究方法是宏观方法。
• 特点：
– 不考虑物质的微观结构，把物质视为一个宏观 的连续的整体，并且用宏观物理量（如：压力、 温度、体积、质量）对其状态进行描述。
40% 25~35%
25~35% 20~30% >200%
第三节 热工基础的研究对象、 内容和方法
热工基础的课程目的与内容
• 课程目的
– 是讲授热能和机械能相互转换基本理论以及热 量传递规律、以提高热能利用完善程度的一门 技术基础课。
热工基础与设备-流体力学共59页文档
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
热工基础与设备-流体力学
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
热工基础课件及答案讲解(PPT文档)
33
观察下面的过程,看热能是如何转换为功的
气缸
活塞
飞轮
热 源
工质、机器和热源组成的系统
假设过程是可逆的。 问题：过程可逆的条件是什么？
34
气缸
可逆过程模拟
活塞
飞轮
热 源
左止点
p
1
v
35
气缸
活塞
续4飞1 轮
热 源
左止点
p
1
2
v
36
气缸
热 源
左止点
p
1
续4飞1 轮
第二章 热力学第一定律
教学目标：使学生深入理解并熟练掌握热力学第一定律 的内容和实质，能将工程实际问题建立热力学模型。 知识点：理解和掌握热力学第一定律基本表达式——基 本能量方程；理解和掌握闭口系、开口系和稳定流动能 量方程及其常用的简化形式；掌握能量方程的内在联系 与共性，热变功的实质。 能力点：培养学生正确、灵活运用基本能量方程，对工 程实际中的有关问题进行简化和建立模型的能力。培养 学生结合系统的特点推导出闭口系、开口系及稳定流动 过程能量方程的逻辑思维能力和演绎思维能力。 1
?进入系统的能量qdvpde???2??111cvdeiwdvpde?22?离开系统的能量?控制容积系统储存能量的增加量57cvidewdvpdeqdvpde??????222111??icvwdvpdedvpdedeq????????111222进入系统的能量离开系统的能量系统储存能量的增加量pvuhgzcuemvvmeef???????212?58iffcvwmgzchmgzchdeq????????????????????????????112112222222此式为开口系能量方程的一般表达式????????????????2f2f?进出系统的工质有若干股则方程为
热工基础(正式)全
正向运动（膨胀）时，吸 收热源的热量，所作膨胀功除 去用于排斥大气外，全部储存 在飞轮的动能中。
若无摩擦等耗散效应
反向运动（压缩）时，利用飞 轮的动能来推动活塞逆行，压缩工 质所消耗的功恰与膨胀功相等。
同时压缩过程中质向热源所 排热量也恰与膨胀时所吸收的热 量相等。
如果系统经历了一个过程后，系统可沿原过程的路线反 向进行，回复到原状态，不在外界留下任何影响，则该过 程称为可逆过程。
热力学第零定律
如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系 统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。 这一结论称做《热力学第零定律》。
热力学第零定律表明，一切互为热平衡的系统具有一 个数值上相等的共同的宏观性质──温度。温度计测定物体 温度正是依据这个原理。
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和 温度的测量方法。它为建立温度概念提供了实验基础。
理想气体实际并不存在， 在现实物质中，即使是绝热可 逆过程，系统的熵也在增加， 不过增加的少。
热力学第三定律发现者 德国物理化学家能斯特
三、理想气体的状态方程
kg K
pV mRgT
Pa m3
pv RgT pV nRT p0V0 RT0
1kg n mol 1mol标准状态
气体常数：J/(kg.K) R=mRg=8.3145J/(mol.K)
(2) 特别是在下列技术领域存在传热问题
a 航空航天：高温叶片冷却；空间飞行器重返大气 层冷却；超高音速飞行器（Ma=10）冷却；
b 微电子： 电子芯片冷却 c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组织与器
官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮存 e 新 能 源：太阳能；燃料电池
热工基础与应用 (第4版)课件：工质的热力性质和热力过程
t2 t1
c t2
c t2 0C
t2
c t1 0C
t1
t1
t2 t1
t c dt c t (t 0)
0C
0C
c =c(t2)
c t2 t1
t2 t
热工基础与应用 3、平均比热容的直线关系式
c t2
t2 cdt
t1
t2 t1
(a
bt)dt
a(t 2
t1 )
b
2
(t
2 2
t12 )
wi
mi m
;
xi
ni n
;
i
Vi V
换算关系：i xi ；
wi
xi M i ； xi M i
xi
wi / M i wi / M i
三、折合摩尔质量和折合体常数
M eq
m n
xi M i
Rg,eq wi Rg,i
热工基础与应用
四、理想气体混合物的热力学能和焓及熵
比热容 ：
c wici
U
mcvt
m
5 2
Rg t
5.226
2.5 0.287
(140
27)
423.7(kJ)
热工基础与应用 §4-5 理想气体的基本热力过程
理想气体热力过程的研究前提如下： 1、理想气体 ； 2、过程为可逆过程；
3、比热容为定值。
理想气体热力过程的研究步骤如下： 1、列出过程方程式：根据过程特点列出或推导出过程
R)
9 2
Rg
(9 2
R)
热工基础与应用
§4-3 理想气体的比热力学能和比焓及比熵
一、 理想气体的比热力学能和比焓
热工基础与应用.
能源与环境
SO2、 燃煤： 粉尘、 CO2 （酸雨） （温室效应） Greenhouse effect acid rain
SUN
车辆：NOx、 HC 、 CO
缺氧
雾Smog
O3
第二节 热能的合理利用
热能的合理利用
• 直接利用
–冶金、化工、食品、干燥等工业和生活应用。
• 间接利用
–热能——机械能（或电能） (Thermal Energy ——Mechanical Energy) –如：热力发电厂、车辆、船舶、飞机等动力装 置。
• 传热学：
– 热量Q 传递过程的规律 – 传热学研究过程和非平 衡态 – 以热力学第一定律和第 二定律为基础
本章小结
本章主要内容
• • • • • • • • • 能源的概念与分类 能源转换利用关系 能源的利用与社会的发展 中国的能源结构与能源现状 能源与环境 能源利用与人类社会的可持续发展 热能的合理利用 能量转换装置 热工基础的研究对象、内容和方法
• 传热学是研究热量传递规律的一门科学。 其基本内容包括：
– 导热 – 对流换热 – 热辐射及辐射换热 – 传热过程与换热器
• 研究方法：
– 理论分析 – 数值计算 – 实验研究
传热学与工程热力学的关系
热工基础-05第五章_热工基础的应用
可得 或
c
1 2 dc vdp 2
cdc vdp
c2 p
2, 并对方程右边分子和分母同乘以κp得： 上式两边同除于 c c dp dc pv dp 1 dp
c2 p
2 a
M 2 p
dp 2 dc M p c
(力学条件)
山东大学（威海）机械系
由过程方程式
第五章
热工基础的应用
山东大学（威海）机械系
第一节 喷管和扩压管
• 本章研究气体和蒸气在变截面短管内的流动。最后获得 喷管和扩压管的流动规律. • 先分析可逆流动，然后对不可逆过程进行修正。 • 流动为一元流动。 • 先分析理想气体过程，再分析蒸气过程。 1 2 一 稳定流动的基本方程式
1、质量守恒方程
Ｍ=1
dA > 0
Ｍ< 1
缩放
山东大学（威海）机械系
流体被加速时，沿流动方向流体参数的变化规律 (DCF > 0)
dA = 0
Ｍ<1
Ｍ≤1
dA < 0渐缩
Ｍ<1
dA < 0
Ｍ=1
dA > 0
Ｍ>1
(临界截面)
p
p
pcr Tcr ccr = cfcr c ca
ca c x x
山东大学（威海）机械系
三 喷管 喷管：用于加速气流的管道称为喷管。 １、渐缩喷管
A2c2 qm v2
山东大学（威海）机械系
四 有摩阻的绝热流动（不可逆绝热流动）
1 2 1 2 h0 h1 c1 h2' c2' 2 2
T
1
c2' 2(h0 h2' )
热工基础与应用课件(水蒸气的热力性质和热力过程)
1、预热阶段
未饱和水（过冷水）
饱和水
过冷度
Δ t=t-ts
p 定值 t0 t s t0 v 0 v v0 s0 h0
p 定值 ts v s h
注意比较v0和 v′的大小！
s0 s h0 h
这个阶段所需的热量称为液体热 ql
水蒸气的热力性质和热力过程
水蒸气是实际气体的代表
18世纪，蒸气机的发明，是唯一工质 目前仍是火力发电、核电、供暖、化工的工质
范德瓦尔方程
a ( p 2 )( v b) RT v
实际气体的热力学能和焓不仅是温度的函数，且与体积 有关，所以比热容也是温度和体积的函数。
c p cv R
参数右上角加“”表示饱和液 体参数，加“”表示饱和蒸汽 参数
注意事项：
1、热力学能在工程中应用较少，其值在各表中一般 不列出，如果需要，可用下式计算：
u h pv
2、表中未列出的中间温度和压力下的数值，通过线性 内插法确定。
内插法介绍
已知 x1, y1, x2 , y2 , xa 求
ql h h0
'
2、汽化阶段
饱和水 p 定值 ts v s h
湿（饱和）蒸汽
p 定值 t ts v v x v s s x s h hx h
干（饱和）蒸汽 p 定值 t ts 注意比较 v v′和v″ s 的大小！ h
这个阶段所需的热量称为过热热: qs=h-h" 过热度：D=t-ts
水蒸汽的定压产生过程参数变化特点
未饱和水 饱和水
湿蒸汽
干蒸汽
过热蒸汽
《热工基础及应用》电子教案 模块二水蒸气及水蒸气动力循环分析
任务一 水蒸气定压产生过程分析
• 把1kg0℃的水定压加热成t ℃的过热蒸汽所需要的热量称为过热蒸汽 • 的总热量,用符号q 表示,则:
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任务一 水蒸气定压产生过程分析
• 二、水蒸气定压产生过程的p-v 图和T -s 图分析
• 如果改变压力p,例如将压力提高,再次考察水在定压下的蒸汽形成过 • 程,同样也将经历上述五个状态和三个阶段。将若干压力下的水蒸气
• (2)沸腾 • 靠蒸发产生蒸汽的速度比较缓慢,工业上一般都是靠液体的沸腾来产
生蒸汽,沸腾是在液体的内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。 • 在给定压力下,沸腾只能在一个相应确定的温度下发生,这一温度称为
给定压力所对应的饱和温度。 • 2. 液化 • 物质从气态转成液态的过程称为液化,也可称为凝结。从微观上讲,它
分子克服周围液体分子的引力而逸出液面的现象。 • 蒸发可在任意温度下发生,液体的温度越高,蒸发面积就越大,液面上气
流的流速越快时,蒸发就越快。 •
高蒸发气流的流速等措施来提高蒸发速度,提高冷却水塔的工作效率 。
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任务一 水蒸气定压产生过程分析
任务一 水蒸气定压产生过程分析
• 3. 过热阶段 • 将干蒸汽继续定压加热,蒸汽温度将升高,比体积增加,熵增加,如图2-2
中d-e 所示。因为此阶段的蒸汽温度高于同压下的饱和温度,故称为过 热蒸汽。 • 过热蒸汽的温度与同压下饱和温度之差称为过热度,用符号D 表示,即:
• 显然,过热度越高,过热蒸汽离饱和状态越远。 • 过热阶段的吸热量称为过热热,用qs 表示,则有:
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任务一 水蒸气定压产生过程分析
• 4. 干度 • 饱和液体和饱和蒸汽的混合物称为湿饱和蒸汽,简称为湿蒸汽。相应
热工基础与应用
一、基本概念主要包括导热、对流换热、辐射换热的特点及热传递方式辨析。
1、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。
试解释原因。
答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进人更多的空气。
而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小(20℃，1.01325³105Pa时，空气导热系数为0.0259W/(m²K)，具有良好的保温性能。
而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。
2、夏季在维持20℃的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22℃的室内工作时，却必须穿绒衣才觉得舒服。
试从传热的观点分析原因。
答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。
夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是出室外传向室内。
而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。
因此，尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃)，但人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。
根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理，在冬季散热量大，因此要穿厚一些的绒衣。
3、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。
答：有以下换热环节及热传递方式(1)由热水到暖气片管到内壁，热传递方式是对流换热(强制对流)；(2)由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式为导热；(3)由暖气片外壁至室内环境和空气，热传递方式有辐射换热和对流换热。
4、冬季晴朗的夜晚，测得室外空气温度t高于0℃，有人却发现地面上结有—层簿冰，试解释原因(若不考虑水表面的蒸发)。
解：如图所示。
假定地面温度为了Te ，太空温度为Tsky，设过程已达稳态，空气与地面的表面传热系数为h，地球表面近似看成温度为Tc 的黑体，太空可看成温度为Tsky的黑体。
则由热平衡：，由于Ta ＞0℃，而Tsky＜0℃，因此，地球表面温度Te有可能低于0℃，即有可能结冰。
904热工基础
904热工基础（实用版）目录一、热工基础概述二、热力学基本概念1.能量与功2.热力学循环三、热力学第一定律1.能量守恒2.内能与热量四、热力学第二定律1.热量传递的方向性2.熵与熵增加原理五、热力学应用领域1.工程热力学2.物理化学正文一、热工基础概述热工基础是研究热力学系统在热力学循环过程中的宏观性质和规律的学科，它主要研究热力学系统的状态变化、能量转换以及热力学循环的效率等问题。
热工基础是能源科学与工程领域的基础知识，广泛应用于电力、化工、冶金等工程领域。
二、热力学基本概念热力学是研究热力学系统在热力学循环过程中的宏观性质和规律的学科。
热力学系统是由一组相互作用的物质和外部环境组成的，其状态变量包括压力、体积、温度等。
热力学系统在热力学循环过程中，会发生能量的转换和传递，从而实现功的输出。
1.能量与功能量是热力学系统状态变化的度量，可以表现为热力学系统的内能、热量和功。
功是热力学系统在力的作用下发生的位移所对应的能量，是能量转换的一种形式。
2.热力学循环热力学循环是指热力学系统在固定的过程路径上进行的一系列状态变化，包括吸热、膨胀、放热和压缩等过程。
热力学循环的效率是指热力学系统在循环过程中实际输出的功与输入的热量之比。
三、热力学第一定律热力学第一定律，又称能量守恒定律，是指热力学系统在状态变化过程中，其内能的变化量等于吸收的热量和对外做的功之和。
即ΔU = Q - W，其中ΔU 表示内能变化，Q 表示吸收的热量，W 表示对外做的功。
1.能量守恒能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，它表明在任何物理过程中，能量的总量保持不变。
2.内能与热量内能是热力学系统分子无规则运动的能量总和，是热力学系统的一种状态变量。
热量是在热力学系统间由高温部分传递到低温部分的能量，也是热力学系统的一种状态变量。
四、热力学第二定律热力学第二定律是指在热力学循环过程中，热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，即热量传递具有方向性。
[政史地]西安交大热工基础课件
![[政史地]西安交大热工基础课件](https://img.taocdn.com/s3/m/9bbb270f53ea551810a6f524ccbff121dd36c5f7.png)
与传热方程式相对应，可以得到在该传热过程中传热系数 的计算式。
7
第七页，共61页。
热工基础
Fundamentals of Thermodynamics and Heat Transfer
k
1
1
1
h1 h2
h1 h2
tf1
tf2
说明:（1）h1和h2为复合换热表面传热系数 （2）两侧面积相等
8
kAtm
注意
36
第三十六页，共61页。
热工基础
Fundamentals of Thermodynamics and Heat Transfer
1 简化模型
以顺流情况为例
假设：
• 冷热流体的质量流量qm2、qm1以及比热容c2、c1
是常数； • 传热系数是常数； • 换热器无散热损失； • 换热面沿流动方向的导热量可以忽略不计。
Fundamentals of Thermodynamics and Heat Transfer
d qm1c1 dt1 d qm2c2 dt 2
dt dt1 dt2
dt1
1 qm1c1
d
dt 2
1 qm2c2
d
dt
1 qmhch
1 qmccc
d
d
d k dA t
39
第三十九页，共61页。
热工基础
Fundamentals of Thermodynamics and Heat Transfer
dt d k dA t
dt kdA
t
tx dt k Ax dA
t t
0
ln
tx t
k Ax
40
第四十页，共61页。
热工基础课件
热工基础
小型燃气轮机
热与流体研究中心
7
热工基础
热与流体研究中心
8
热工基础
热与流体研究中心
9
热工基础
蒸汽动力装置（流程图）
热与流体研究中心
10
热工基础
比较上述两种热机
不同点：构造和工作特性不同。 相同点： 存在某一种媒介物质以获得能量； （如内燃机中混合气，蒸汽机中的水） 存在能提供热能的能量源； 余下的热能排向环境介质。
热与流体研究中心 16
热工基础
汽车发动机（开口系例）
以空间为系统，进、出口边界均为 假想边界，系统与外界有物质交换
热与流体研究中心 17
热工基础
注意：
① 系统与外界设定的人为性； ② 外界与环境介质； ③ 边界可以是： ⅰ 刚性的或可变形的； ⅱ 固定的或可移动的； ⅲ 真实存在的或虚拟的。
热与流体研究中心
热与流体研究中心
31
热工基础
热力学第零定律
热力学第零定律（R.W. Fowler）
如果两个系统分别与第三个系统处于热 平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。 温度测量的理 论基础
B
温度计
热与流体研究中心 32
热工基础
温度的测量
物质 （水银，铂电阻） 特性 （体积膨胀，阻值） 温度计
基准点
刻度 温标
物理上常用密度 ［kg/m3] 1 v
热与流体研究中心
42
热工基础
【例1-1】
• 一台型号为 HG1021/18.2-540/540 的锅炉， 其中 18.2 指的是蒸汽的表压力为 18.2Mpa ， 已知当地大气压力为 750mmHg ，试求蒸汽 的绝对压力为多少？ 解 根据 p pamb p g ，则绝对压力为
热工应用
③ 计算喷管主要截面处的气 流速度；
④ 由流量公式求解各主要截 面的截面积。
校核计算步骤
p1,T1(c1 0), pb , Aj
cj, qm
① 通过 pb p1 与 cr 的比较，确定喷 管出口压力 p2
对于渐缩喷管
pb pb
p1 cr时, p2 pb p1 cr时, p2 pcr cr p1
p2 p1
p2 p1
热工基础与应用 第五章
（四）设计计算与校核计算
设计计算步骤
已知： p1,T1(c1 0), pb , qm
求：
cj, Aj
步骤：① 喷管选型（选型原则前已 述及），有 p2 pb ；
② 计算喷管主要截面（临界 截面、出口截面）的热力 状态参数；
T1 300 K T1 300 K
T0 720 K T0 1220 K
热工基础与应用 第五章
例3、在1题的条件，若 c1 100 m/s，则喷管出口流速及截面面积 为多少？
解：选型：
T0
T1
c12 2cp
600
cdc
vdp
c
p
c p
热工基础与应用 第五章
（三）过程方程
p1v1 p2v2 pv
dp dv 0 pv
dp p
dv v
p p
v v
c c
v v
p p
（四）声速方程
ca
热工基础及应用课后习题答案解析(全]第二版
![热工基础及应用课后习题答案解析(全]第二版](https://img.taocdn.com/s3/m/b448300e2f60ddccda38a043.png)
第一章思考题1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
热工基础与应用课后习题答案(全)第二版.(DOC)
山东大学热工基础课后习题解答第一章 思考题1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。
而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。
7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。
习 题1-1 解：kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
热工基础与应用 第4版 第一篇 热能转换的基本概念和基本定律
热工基础与应用
3、能量利用经济性
收益
能量利用经济性 = 代价
动力循环：
t
W0 QH
w0 qH
制冷循环：
QL qL W0 w0
制热（热泵）：
QH qH W0 w0
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第二章 热力学第一定律
§2-1 热力学第一定律及其实质
热力学第一定律：热能可以转变为机械能，机械能可以 转变为热能，在它们的传递和相互转换过程中，总量保 持不变。 热力学第一定律的实质：“量”守恒
可逆过程的热量
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§1-3 热力循环
1、定义：
工质从某一初态出发经历一系列热 力状态变化后 又回到原来初态的热力 过程．即封闭的热力过程,简称循环。
2、分类 : 按性质 按目的
可逆循环:全部由可逆过程构成。 不可逆循环:只要存在不可逆过程。
正循环(即动力循环)：对外输出动力。 逆循环(即制冷循环或热泵循环）：制冷或制热。
（二）、工质：
用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。
理想气体
工 实际气体 质
蒸气
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二、平衡状态
(一) 热力状态
热力系在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。(简称状态)
(二) 热力状态
1、定义：一个热力系统，如果在不受外界影响的条件下， 系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态称为平衡 状态。 2、实现条件：Δp=0 ΔT=0 (Δμ=0)。
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三 热力状态参数、基本状态参数
（一）热 力状态参数
1、定义：描述系统状态的宏观物理量
2、分类：
按与 广延量参数：有关，如 H 、 U 、 S 等，具有可加性
所含工 质的量 强度量参数：无关，如 p 、 T 、 v 、 u 、 h 等 有关否