工程热力学总复习课件

工程热力学总复习

工程热力学的基本内容框架

工程热力学的特点?概念多：且其物理意义在不同使用场合中又有不同的延伸–比如功的概念,既有准静功,又有容积功;容积功又可分为膨胀功和压缩功;此外还有技术功、流动功、推挤功、轴功等。又如热容的概念,既可按热力过程的异同分为定压比热容和定容比热容;又可从定义出发分为质量比热容、容积比热容、摩尔比热容等;还可以从计算数值来源的不同分为真实比热容、平均比热容和定值比热容等。再如循环的概念,按其完成循环的热力过程不同就可分为卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环、奥托循环、笛塞尔循环、劳伦斯循环、埃尔逊循环、斯特林循环等九个之多

工程热力学的特点?公式多：就是同一个公式,在不同的应用背景和使用工况下,又有诸多表达形式。–比如热力学第一定律,既有开口系统的热力学第一定律表达式,又有应用于闭口系统的热力学第一定律;既有第一解析式,又有第二解析式;既有稳定流动热力学第一定律表达式,又有适用于非稳定流动热力学第一定律的方程式等。此外,比如关于熵计算的方程式、计算焓的方程式、热量方程和内能方程等,针对于不同的应用条件,它们又都有好几个不同的表达形式。

工程热力学的特点?内容多：“一种工质、两个基本定律、三个守恒方程、四个热力过程、五方面应用”。–一种工质是指理想气体,包括理想气体的定义、性质、状态参数、状态方程等;–两个基本定律是热力学第一定律和第二定律,包括了定律的定性和定量表达及有关应用等;–三个守恒方程是指质量守恒方程、能量守恒方程和熵守恒方程等,这是热工分析计算的基础;–四个热力过程指的是定温、定压、定容和绝热等四个基本热力过程。包括过程的特点、过程中状态参数的变化、热量和功量(机械功)的转化情况等;–五方面的应用包括了气体的流动压缩、水蒸汽及其热力过程、湿空气及空调过程、动力循环和制冷循环等。

第一章基本概念?1、平衡状态?2、实现平衡的充要条件（只有系统内外一切不平衡均消失，才是实现不平衡的本质）?3、平衡和均匀也是两个不同的概率平衡必稳定，而稳定未必平衡平衡状态具有确定的状态参数，这是平衡状态的特点4、准平衡状态－－由一系列连续的平衡态组成的过程5、可逆过程－－如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外界都返回原来状态而不留下如何变化。

状态量与过程量?状态量指描述工质状态的状态参数。?（1）只取决于给定的初、终态，与路径无关?（2）状态参数是点函数，它的微分是全微分?过程量－－功量和热量?系统对外界做功为正，外界对系统做功为负；系统吸热时热量取为正，反之为负。

典型题精解?判断下列过程中哪些是（1）可逆的；（2）不可逆的；（3）可以是可逆的，也可以是不可逆的，并简要说明不可逆原因?（1）对刚性容器内的水加热，使其恒温下蒸发。?（2）对刚性容器内的水做功，使其在恒温下蒸发?（3）对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50度升温到100度。解：（1）可以是可逆的，也可以是不可逆的，取决于热源温度与水温是否相等。如果两者不等，则存在外部的传热不可逆因数，便是不可逆过程。（2）对刚性容器的水做功，只可能是搅拌功，伴有摩擦扰动因而有不可逆因素，是不可逆过程（3）可以是可逆的，也可以是不可逆的，取决于热源温度与空气温度是否随时相等或者随时保持无限小的温差

计算题?1、会计算过程的功和热量?2、如图所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa；表B的读数为170kPa，表示室1压力高于室2压力。大气压力为1.013X10Pa。试求：（1）真空室以及15室2室的绝对压力；（2）表C的读数；（3）圆筒顶面所受的作用力。

第二章热力学第一定律?一.第一定律的实质：能量守恒与转换定律在热现象中的应用。?二.第一定律的表述：热是能的一种，机械能变热能，或热能变机械能的时候，他们之间的比值是一定的。或：热可以变为功，功也可以变为热；一定量的热消失时必定产生相应量的功；消耗一定量的功时，必出现与之相应量的热。

解题思路?1）取好热力系?2）计算初、终态?3）两种解题思路从已知条件逐步推向目标从目标反过来缺什么补什么4）不可逆过程的功可尝试从外部参数着手

第二章

第三章理想气体的性质?理想气体的状态方程?比热容（容积比热容、摩尔比热容、定压比热容、等温比热容）?理想气体的热力学能、焓和熵

在压缩空气流出过程中，罐内剩余空气经历了一个不可逆的绝热膨胀过程

第四章理想气体的热力过程

重点和难点一、理想气体的热力性质?1)理想气体状态方程（重点）?a）状态方程只能用于平衡态；?b）必须采用绝对温度和绝对压力；?c）p,v,V,V,T及M等量的单位必须与m气体常数协调一致。?2)比热容（即是重点又是难点）a）容积热容C’是

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