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：a254.0254.013.1.03553.03553.04.039153.0395.0294.01013.03221MPMPaMPaMPaPPPMPaOMPaMPaPPPPPPMPaMPaMPaPPPbBABBAbA气压表的值为1-5解：82.5%%1001085.510824.410824.410268010180Q(2)%5.82%1001085.51098.11085.510103105.1911098.1360010310105.5th1)1(1111111331111111343111334QQJqDQEJQGQhJPE发电厂热效率消耗煤的能量产生的电能1-6解：%4.71%100106.3105.1106.3105.1-101.5-Q105.1101.5Qs1332333213231WQJJJQWJQJ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pdvQQ21updvdu对于单位质量工质wuqwduq对于单质可逆pdvuqpdvduq21比焓h=u+pv稳定流动能量方程：SffWZZmgCCmHHQ1221221122开口系统技术功twhqWHQ微元过程twdhqWdHQ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？SftWzmgcmW2214.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SfWzmgcmHQ221单位质量工质：Sfwzgchq2212-4解：JJJJUQWWUQ34348450界对气体做功此过程为压缩过程，外2-6解：KJWKJWWUQJWJWWUQWUQKJUUUKJUUUKJUUU1530105305,10020202323232331123131311212123232313112122-7解：KJhQKJWUQKJpdvW39.3392160.22107.0103.0.1321等压过程气体放热气体做功第三章1.焓变的计算公式：pdpRgTdTCpdsvdvRgTdTCvdsRgTPvCpdTdhCvdTduTpdvTqds,,du理想气体：迈耶公式：gPRCCv比热容：gvgPpPRCRrrCdTdhdTqC1r1,12.熟练掌握理想气体四个基本热力过程功量和热量的计算定容过程：{uppvpdvwpdvWtq0212121热量技术功膨胀功定压过程：{12211212210)()(hhqvdpwTTRgvvppdvwt定温过程：{2112212112lnlnlnlnln21ppvvtpptppvvRgTRgTwwqwRgTvdwRgTRgTw绝热过程：{0)(1)()(11)(1)(22112122112121qvpvpkkTTCpwvpvpkTTkRgTTCvwt3.习题3-8解：KJTCphKJTCvuKJRgCvSkJsnSkmolJRCskmolJkmolJRCPPTTmPPTTmpmmp44.11087.78356.0lnln.256.22(56.22lnln(1.29.112121212,73145.8727,）（）））（）（3-9解：01057.0101.4.349)(/356.0ln684.1716.122u.2101.1lnln/923.1ln00.13412321211221wKJTCphKJTCvuKJTTRgwKKJCpSKJTCphKJTCvKJRgTTRgwKKJSmVvRgSRgTPvhUTTPPvvPP定容过程）（定压过程）（由定温过程）（3-10解：在定压过程中发生可知KJqKJSKJuwuqCpSTCvuTTRgWTT49.100356.049.7ln)(1212第四章1.热力学第二定律的实质与表述实质：自然界中牵涉到热现象的一切过程总是自发的朝一个方向进行，而不能自发反向进行，这就是热过程的方向性与不可逆性。自发过程都是不可逆的。1).表述：克劳修斯：不可能把热量从低温物体传至高温物体而不引起其他变化。开尔文：不可能从单一热源取热，并使之完全转化为功而不引起其他变化。2).卡诺循环：卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。卡诺定理：定理一：在同温热源与同温冷源之间工作的一切可逆热机，其热效率均相等，与工质的性质无关。定理二：在同温热源与同温冷源之间工作的一切不可逆热机的热效率，都小于可逆热机的热效率。3).孤立系熵增原理：在孤立系内，一切实际过程（均不可逆过程）都朝着使系统熵增加的方向进行，或者在极限的情况下（可逆过程）维持系统的熵不变，而任何使系统熵减少的过程是不可能发生的，这一原理称为孤立系熵增原理。2.公式推导1).熵的定义式的导出：TQdSTqdsSTqTqTqTqTqTqTqTqTqTqTqTTqqrereABA表示：熵取积分微元取代数值00000112B-12-12-1222-1112211221122111212t2).克劳修斯不定式的导出0011221122111212TqTqTqTqTqTTqqt对整个积分取代数值3.公式及计算a)热力学第二定律的表达式00.3.20.1gisogisossdsdsTqdsTq）））b)判断某一热机是否存在212'2RRWWQQc)判断某一过程（可逆）是否能够发生；是否可逆TQdsTq04.习题4-1解：JWQTTTtWPJQWTTctct701.729273.2.3w089.03600321321642.0500.2642.02736002734011.1211,12,源的热量卡诺循环每秒钟排向冷）（卡诺循环产生的功率）（卡诺循环的热效率）（第五章1.（1）饱和温度与压力的关系（2）水的定压加热产生蒸汽过程分析（3）不同压力下水蒸气产生过程在P-V，T-S图上的表示形式（4）焓熵图上各个线段的走向（5）正常情况下露点温度，干球温度，湿球温度之间的大小关系（6）焓湿图（7）饱和压力Ps，饱和温度Tspdd3d3d2a2avtcd3d2d1s2.概念（1）干度（2）露点：水蒸气的状态按pv定压线a-c变化，直至c点达到饱和状态，c称为露点（3）含湿量：在含有1kg干空气的湿空气中，所含有水蒸气的质量称为湿空气的含湿量。（4）绝对湿度：每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量称为湿空气的绝对湿度。（5）相对湿度：湿空气的绝对湿度pv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度ps的比值，称为相对湿度第六章1.促使流速改变的条件（1）力学条件----压力变化与流速变化的关系气体流速增加导致压力下降（2）几何条件----流速变化与截面面积变化的关系2马赫数：流体的流速与当地声速的比值Ma1，亚声速，渐缩喷管Ma=1，声速Ma1，超声速，渐扩喷管3.声速方程理想气体：第七章1.空气压缩制冷循环及蒸汽压缩制冷循环的简单装置有哪些空气压缩蒸汽压缩ptvs空气压缩制冷循环、TTkTdS蒸汽压缩式理想制冷循环冷却器散热器膨胀机压缩机冷凝器蒸发器膨胀机压缩机