工程热力学知识点电子版

第一章

1. 概念

热力系：把研究对象从周围事物中分割出来，研究他与周围事物之间的能量与物质传递。 开口系：与外界有物质交换的系统，或者说有物质穿过边界的系统。 闭口系：与外界无物质交换的系统，或者说无物质穿过边界的系统。 绝热系：与外界无热量交换的系统。

孤立系：与外界既无能量交换又无质量交换的系统。

简单可压缩系统：热力系由可压缩流体构成，与外界只有可逆体积变化功（可逆过程的膨胀功或压缩功）的交换系统。

平衡状态：在没有外界影响的条件下，热力系的宏观性质不随时间变化而变化的状态 条件：具备热平衡和力平衡，有化学反应的系统同时还应具备化学平衡。 状态参数及分类：用来描述系统状态的宏观物理量称为状态参数。 分类：压力（P ）、温度（T ）、比体积（v ）、热力学能（U ）、焓（H ）、和熵（s ） 热力过程：热力系从一个状态变化到另一个状态所经历的全部状态称为热力过程。 准平衡过程：由一系列非常接近平衡状态的状态所组成的过程称为准平衡过程。

可逆过程：当系统完成某一过程后，如果系统没原路径逆行而回复到原来状态，同时外界也随之回复到原来状态，而不留下任何变化，则称为可逆过程。

热力循环：工质从某一初始状态出发，经历一系列状态变化后，又回到初始状态的封闭热力过程称为热力循环。

2. 状态量与过程量的区别以及分别有哪些？

区别：过程量是指一个量的变化量 状态量是在某一时刻的量 过程量：功、热量

状态量：压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵 3. 习题

1-3 解：

a

254.0254.013.1.03553.03553.04.039153.0395.0294.01013.0322

1MP MPa MPa MPa P P P MPa O MPa MPa P P P P P P MPa MPa MPa P P P b B A B B A b A 气压表的值为∴=-=-==-=-=+==+=+=

1-5 解：

82.5%%10010

85.510824.410824.410268010180Q (2)%

5.82%1001085.51098.11085.510103105.1911098.1360010310105.5t h 1)1(11

1111133111

11

11343111334=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=Q Q J q D Q E J Q G Q h J P E ηη发电厂热效率

消耗煤的能量

产生的电能

1-6 解：

%4.71%10010

6.3105.1106.3105.1-101.5-Q 105.1101.5Q s 13

32333213231=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯==⨯=⨯=W Q J

J J Q W J

Q J ε制冷系数，时

第二章

1. 热力学第一定律的实质是什么？表达式有哪些？

实质：能量守恒与转换定律用于能量和其他能量形态转换关系时的表达。 表达式：①闭口系统：Q=ΔU+W 微元过程：ΔQ=du+Δw

可逆过程⎪⎩

⎪⎨⎧+=+=⎰pdv Q Q 2

1u pdv

du σσ 对于单位质量工质⎩

⎨⎧+=+=w u q w

du q σσσ

对于单质可逆⎪⎩

⎪⎨⎧+=+=⎰pdv u q pdv

du q 2

1σσ 比焓h=u+pv

稳定流动能量方程：()()

()S

f f W Z Z m

g C C m H H Q +-+-+-=122

12

21122

开口系统技术功⎩⎨

⎧+=+=t

w h q W

H Q σσ

微元过程⎩

⎨

⎧+=+=t w dh q W

dH Q σσσσ

2. 系统内部存储能都包括那些能量？

（1）、 分子热运动形成的内动能，包括分子的移动动能、转动动能以及分子中原子的振动动能。 （2）、分子间相互作用力形成的内位能。 （3）、构成分子的化学能和构成原子的原子能。 3. 技术功由什么组成？

S f t W z mg c m W ++=σσ2

2

1 4. 焓的定义式？ H=U+pV

流动功的意义：wf=pv

流动功是由泵或风机加给被输送工质并随工质流动向前传递的一种能量，非工质本身具有的能量。

5. 开口系统稳定流动能量方程式及应用

S f W z mg c m H Q +++=σσσ2

2

1 单位质量工质：S f w z g c h q +++=σσσ2

21

2-4解：

J

J J J U Q W W U Q 34348450界对气体做功此过程为压缩过程，外∴-=-=-=⇒+=σσ

2-6解：

⎰=+--==⇒+=∴-=-=⇒⎩⎨

⎧+=+==-=⇒⎩⎨

⎧-=-==-=KJ

W KJ

W W U Q J W J W W U Q W U Q KJ U U U KJ U U U KJ

U U U 1530105305,100202023232323311231

313112

1212323231311212σσσσσσσ

2-7解：

()()()KJ

h Q KJ W U Q KJ pdv W 39.3392160.22107.0103.0.132

1==-=+-=+==⨯⨯==⎰σσ等压过程

气体放热气体做功