(工程热力学)复习.ppt

1、工程热力学是研究热能转换为机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径，这样的一门科学。,2、热力系统,闭口系统 只有能量交换没有质量交换,开口系统 有能量交换且有物质交换,绝热系统 仅限于无热量交换,孤立系统 既无能量交换，又无质量交换,1、热能动力装置,燃气动力装置 蒸汽动力装置,简单可压缩系统,绪论,4、平衡状态,热平衡 力平衡,状态方程式,状态图（坐标图）,状态的变化意味着过程的进行，而过程多种多样。,3、状态与状态参数一一对应,5、准静态过程：偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过程。,进行条件：破坏平衡的势,过程进行无限缓慢 工质有恢复平衡的能力,无穷小,6、可逆过程：系统可经原

2、途径返回原来状态而在外界不留下任何变化的过程。,可逆=准平衡+没有耗散效应,准静态过程和可逆过程可在状态图上用连续实线表示。,7、可逆过程的功,功是过程量,功可以用p-v图上过程线与v轴包围的面积表示,系统对外作功为“+” 外界对系统作功为“-”,8、过程热量,系统吸热“+”； 放热“-”,重点与难点,课本例题：P15（例1-1），P23(例1-2），P24（例1-3）。,作业：习题1-4、7、16、18、22,2-1 热力学第一定律的实质,2-4 焓,2-3 能量的传递和转化,2-2 热力学能和总能,能量守恒与转换定律在热现象中的应用。,借作功和传热来传递能量。,推动功：系统引进或排除工质传

3、递的功量。 流动功：系统维持流动所花费的代价。,H=U+pV h=u+pv,引进或排出工质而输入或排出系统的总能量。,第二章 热力学第一定律,进入能量离开能量= 储存能的增量,2-5 热力学第一定律的基本能量方程式（闭口系基本能量方程式）,第一定律第一解析式,2-6 开口系能量方程,一般式,稳定流动能量方程,可逆过程：,2-7 能量方程的应用,动力机、压气机、换热器、喷管、绝热节流等,第二章 热力学第一定律（小结）,二、重点与难点,作业：习题2-1，2，4，10,分子为不占体积的弹性质点,除碰撞外分子间无作用力,理想气体是实际气体在低压高温时的抽象。,1、理想气体,2、理想气体的状态方程,3、

4、比热容的定义,c是温度的函数,c与过程有关,第三章 气体和蒸汽的性质,4、分类,5、利用比热容计算热量,真实比热容积分 利用平均比热表 利用平均比热直线 比热容的算术平均值 定值比热容,基本要求,重点与难点,理想气体小结,水蒸气小结,基本要求：,作业：3-9，10，12，24,第四章 气体和蒸汽的基本热力过程,2. 计算各过程初终态参数；,4. 计算过程中功w和热q；,5. 画出过程的p-v图及T-s图。,3. 计算,1. 确定过程方程，p=f(v)；,研究热力过程的步骤,绝热过程,定压过程,定容过程,定温过程,理想气体的热力过程（小结）,基本要求,重点与难点,1、热力过程计算公式的掌握,第一

5、定律：,状态方程：,推导公式,2、应用p-v图和T-s图分析多变过程,水蒸气的基本热力过程（小结）,要求了解蒸汽表和图的结构，并掌握其应用。,功、热量的计算式：,第四章作业：4-10、11、15、16,例：一定量的空气，经过下列四个可逆过程组成的循环，填充下表所缺数据，计算循环功及热效率。并将此循环定性地表示在p-v图和T-s图上。,定理1：在相同温度的高温热源和相同的低温热源 之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的种类无关，与采用哪种工质也无关。 定理2：在同为温度T1的热源和同为温度T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环热效率。,第五章 热力学第二定律,1、

6、卡诺循环,2、卡诺定理,多热源可逆循环,概括性卡诺循环,逆向卡诺循环,3、状态参数熵的导出,克劳修斯对“任何工质的可逆循环”进行研究分析，得出,任何物质都存在状态参数熵。,4、克劳修斯积分等式和克劳修斯积分不等式。,可逆 “=” 不可逆“”,可逆“=” 不可逆，不等号,5、第二定律数学表达式,可逆取 “=” 不可逆取“”,7、孤立系统熵增原理：,6、熵方程,流入系统熵-流出系统熵+熵产=系统熵增,熵方程核心： 熵可随热量和质量迁移而转移；可在不可逆过程中自发产生。由于一切实际过程不可逆，所以熵在能量转移过程中自发产生（熵产），因此熵是不守恒的，熵产是熵方程的核心。,孤立系熵增意味机械能损失,本

7、章基本要求：,1、在深刻领会热力学第二定律实质的基础上，认识能量不仅有“量”的多少，而且还有“质”的高低；,2、熟练掌握卡诺循环及其分析计算；,3、掌握卡诺定理；,5、正确理解克劳修斯积分式、熵增原理、热量火用及系统的做功能力损失。,4、循环的分析计算；,作业：5-1、5、7、8,第七章,马赫数,亚声速,声速,超声速,喷管,扩压管,力学条件,促使流速改变的条件,渐扩喷管,缩放喷管,几何条件：Cf与A的关系还与Ma有关，对于喷管,渐缩喷管,喷管设计,据,p1，v1，T1,背压 pb,功率,喷管形状 几何尺寸,初参数,第八章,压气机不是动力机，压气机中进行的过程不是循环。,压气机分类（按工作原理）：活塞式和叶轮式。,余隙存在使生产量下降、对理论耗功无影响，是有害容积。,分析动力循环的方法,1. 第一定律分析法,以第一定律为基础，以能量的数量守恒为立足点。从能量转换的数量