工程热力学基本概念

1、第一章工质： 实现热能和机械能之间转换的媒介物质。系统： 热设备中别离出来作为热力学研究对象的物体。状态参数： 描述系统宏观特性的物理量。热力学平衡态： 在无外界影响的条件下，如果系统的状态不随时间发生变化，那么系统所处的状 态称为热力学平衡态。压力： 系统外表单位面积上的垂直作用力。温度： 反映物体冷热程度的物理量。温标： 温度的数值表示法。状态公理： 对于一定组元的闭口系统，当其处于平衡状态时，可以用与该系统有关的准静态功形式的数量n加上一个象征传热方式的独立状态参数，即n+1个独立状态参数来确定。热力过程： 系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。准静态过程： 如过程进行的足够缓慢

2、，那么封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态，这样 的过程称为准静态过程。可逆过程： 系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态，这样的过程称为可逆 过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。循环： 工质从初态出发，经过一系列过程有回到初态，这种闭合的过程称为循环。可逆循环： 全由可逆过程粘组成的循环。不可逆循环： 含有不可逆过程的循环。第二章热力学能： 物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力 学能。体积功： 工质体积改变所做的功。热量： 除功以外，通过系统边界和外界之间传递的能量。 焓：引进或排出工质输入或输出系统的总能量。技术功： 工程技术

3、上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。 功：物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。轴功： 外界通过旋转轴对流开工质所做的功。流动功： 外界对流入系统工质所做的功。第三章热力学第二定律：克劳修斯说法： 不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。开尔文说法： 不可能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不引起其他变化。卡诺循环： 两热源间的可逆循环，由定温吸热、绝热膨胀、定温放热、绝热压缩四个可逆过程 组成。卡诺定理： 在温度为 T1 的高温热源和温度为 T2 的低温热源之间工作的一切可逆热机，其热效 率相等，与工质的性质无关；在温度为T1的高温热源和温度为 T2的

4、低温热源之间工作的热机循环，以卡诺循环的热效率为最高。熵： 沿可逆过程的克劳修斯积分，与路径无关，由初、终状态决定。熵流： 沿任何过程(可逆或不可逆)的克劳修斯积分，称为“熵流。熵产： 系统熵的变化量与熵流之差。熵增原理： 在孤立系统和绝热系统中，如进行的过程是可逆过程，其系统总熵保持不变；如为 不可逆过程，其熵增加；不管什么过程，其熵不可能减少。第四章理想气体：热力学中，把完全符合PV=RT及热力学能仅为温度的函数U=U(T)的气体，称为理想气体。比热容：单位物量物体在准静态过程中温度升高1K (或1?C)所需要的热量称为“比热容。质量比热容： 取 1kg 质量作为计量单位时，其比热容称为质

5、量比热容。体积比热容：取标准状态下1mA3气体的体积作为计量单位时，其比热容称为体积比热容。摩尔比热容：取1mol作为计量单位时，其比热容称为摩尔比热容。第五章饱和温度： 饱和状态的温度称为饱和温度饱和压力： 饱和状态的压力称为饱和压力饱和水： 水温 t 等于水压 p 所对应的饱和温度 ts ，称为饱和水干饱和蒸汽： 水蒸气温度 t 等于其压力 p 所对应的饱和温度 ts ，称为干饱和蒸汽。过热蒸汽： 蒸汽的温度 t 高于其压力 p 所对应的饱和温度 ts ，称为过饱和蒸汽。 干度：1kg湿蒸汽中含xkg的饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。绝热效率： 实际输出功和理论实处功之比。过冷度： 水温

6、t 低于水压 p 所对应的饱和温度 ts ，称为未饱和水。过热度：蒸汽的温度t高于其压力p所对应的饱和温度ts，称为过饱和蒸汽。第六章理想混合气体： 由相互不发生化学反响的理想气体组成道尔顿分压力定律： 理想气体混合物的压力等于各组成气体分压力的总和 分体积定律： 理想气体混合物的总体积等于各组成气体分体积的总和 质量分数： 某组元的质量与混合气体总质量的比值称为该组元的质量分数。 摩尔分数： 某组元物质的量与混合气体总物质的量的比值。体积分数： 某组元分体积与混合气体总体积的比值称为该组元的体积分数。 湿空气： 含水蒸汽的空气称为湿空气。饱和空气： 由饱和蒸汽与干空气所组成的混合气体被称为饱

7、和空气未饱和空气： 由过热蒸汽与干空气所组成的混合气体被称为未饱和空气 干球温度： 湿空气所对应的实际温度。湿球温度： 湿空气经过绝热饱和过程所到达的温度。 露点： 湿空气中水蒸气分压力相应的饱和温度。含湿量： 一定容积的湿空气中水蒸汽质量与干空气质量之比。相对湿度：湿空气中水蒸汽分压力与湿空气温度t下水蒸汽饱和压力之比。湿空气的焓：1kg干空气的比焓,与d kg水蒸汽焓的和。第七章 音速：微弱扰动在连续介质中的传播速度。 马赫数： 工质流速与当地音速之比。超音速流动： 出口流速大于当地音速的流动。亚音速流动： 进口流速小于当地音速的流动。临界流动： 临界截面上的流动称为临界流动。 临界压力比

8、： 临界压力与进口压力之比称为临界压力比。临界截面： 沿喷管的可逆绝热流动中，气流速度等于当地音速的截面。 焦尔- 汤姆逊效应： 绝热节流的温度效应称为 “焦尔- 汤姆逊效应。第八章余隙容积： 活塞与气缸盖之间留有的很小的余隙所形成的体积。 有效吸气容积： 余隙容积中剩余高压气体的膨胀，进气过程中吸入的气体体积。 余隙比： 公式 &=Vo/Vs 称为余隙比。容积效率 ：有效吸气体积与气缸工作体积之比。 最正确增压比： 耗功最小，那么两级增压比应相同，这个增压比称为最正确增压比。第九章压缩比： 压缩前的比体积与压缩后的比体积之比，它是表征内燃机工作体积大小的结构参数。 定容升压比： 定容

9、加热后的压力与加热前的压力之比，它是表示内燃机定容燃烧情况的特性参 数。定压预胀比： 定压加热后的比体积与加热前的比体积之比，它是表示内燃机定压燃烧情况的特 性参数。平均进热温度： 定温加热过程与原加热过程比熵的变化量相同，且加热量相同平均放热温度：定温放热过程与原放热过程比熵的变化量相同，且放热量相同 平均压力：单位气缸体积在每一循环中所作的功称为“内燃机理想循环的平均压力。第十章朗肯循环：由两个定压过程和两个可逆绝热过程组成的根本蒸汽动力装置的理想循环 汽耗率：表示每产生1千瓦小时的功等于3600kJ需要消耗多少kg的蒸汽。 再热循环：蒸汽热力循环中采用中间再热的措施形成的循环。回热循环：

10、采用抽气加热给水的形成的循环。第十一章性能系数：COP =攵益/花费的代价/花费的代价。制冷系数：单位质量的制冷剂吸收的热量与压缩过程消耗比轴功的比值。热泵系数：热泵的放热量与消耗轴功的比值。 过冷度：制冷流体的温度与饱和液体温度的差值。 过热度：制热流体的温度与饱和气体温度的差值。第十二章热传导：在物体内部或相互接触的物体外表之间，由于分子、原子及自由电子等微观粒子的热 运动而产生的热量传递现象。热对流：由于流体的宏观运动使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递现象。 热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象。ti t2 Q A 2W热流量热流密度：单位时间内通过单位

11、面积的热流量。第十三章温度场在？时刻，物体内所有各点的温度分布称为该物体在该时刻的温度场。温度梯度 等温面法线方向的温度变化率矢量傅里叶定律 导热热流密度的大小与温度梯度的绝对值成正比，其方向与温度梯度的方向相反。导热系数 导热系数反映物质导热能力的大小。肋片效率 肋片的实际散热量 Q与假设整个肋片都具有肋基温度时的理想散热量Q0之比第十四章努塞尔数：壁面上流体的无量纲温度梯度 雷诺数：惯性力与粘性力之比 普朗特数：动量扩散率与热量扩散率之比 格拉晓夫数：浮升力与粘性力之比第十五章膜状凝结：如果能够湿润，蒸汽就在壁面上形成一层液膜，并受重力作用而向下流动，称为膜状凝结。珠状凝结：当冷凝液体不能

12、湿润冷却壁面时，它就在冷外表上形成小液滴，饱和蒸气在这些液滴上凝结，使液滴形成半径愈来愈大的液珠。当液珠的重力大于其对壁面的附着力时，液珠便脱离凝结核心而沿壁面滚下。这些滚下的液珠冲掉了沿途所有的液滴，于是蒸气又在这些裸露的冷壁 面上重新在凝结核心处形成小液滴。这称之为珠状凝结 临界热流密度：由泡状沸腾变为膜状沸腾的转折点时热流密度称为临界热流密度。第十六章角系数：外表1发射的辐射能落在外表 2上的百分数，用X1,2表示，X1,2称为外表1对外表 2的角系数。X2,1称为外表2对外表1角系数。辐射力：物体每单位外表积在单位时间内所放射出去的从入=0到入=的一切波长的辐射总能 里。单色辐射力：物

13、体每单位外表积在单位时间内所放射出去的某一特定波长的辐射总能量。普朗特定律：各种不同温度下黑体的单色辐射力按波长变化的规律。维恩位移定律：在一定温度下，对应于最大单色辐射力的波长入 m与该黑体热力学温度 t成反 比。斯蒂芬-波尔兹曼定律：黑体的辐射力与其本身热力学温度的四次方成正比。定向辐射强度：单位时间内与发射方向垂直的单位可见面积在单位立体角内所发射的辐射能。基尔霍夫定律：任何物体的辐射力与吸收率的比值恒等于同温度下的绝对黑体的辐射力，而与 物体的性质无关。黑度：实际物体的辐射力 E与同温度下绝对黑体的辐射力 E0之比称为“黑度。单色黑度：物体的单色辐射力与同温度下绝对黑体的辐射力之比称为单色黑度。灰体：如在所有波长下，物体的单色辐射力E入与同温度同波长下绝对黑体的单色辐射力E0,入比值为定值，这样的物体称为灰体。角系数：外表1辐射能落在外表2上的百