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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 工程热力学知识总结 第一章基 本 概 念 1. 基本概念 热力系统 : 用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来, 这种人为分隔的研 究对象 , 称为热力系统 , 简称系统。 边界: 分隔系统与外界的分界面 , 称为边界。 外界: 边界以外与系统相互作用的物体, 称为外界或环境。 闭口系统 : 没有物质穿过边界的系统称为闭口系统, 也称控制质量。 开口系统 : 有物质流穿过边界的系统称为开口系统, 又称控制体积 , 简称控制 体, 其界面称为控制界面。 绝热系统 : 系统与外界之间没有热量传递, 称为绝热系统。 孤立系统 : 系统
2、与外界之间不发生任何能量传递和物质交换, 称为孤立系统。 单相系 : 系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系 : 由两个相以上组成的系统称为复相系, 如固、 液、 气组成的三相系 统。 单元系 : 由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系 : 由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系 : 成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系 : 成分和相在整个系统空间呈非均匀分布, 称非均匀系。 热力状态 : 系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况, 称为工质的热力状态 , 简称为状态。 平衡状态 : 系统在不受外界影响的条件下, 如果宏观热力性质不随
3、时间而变化, 系统内外同时建立了热的和力的平衡, 这时系统的状态称为热力平衡状态, 简 称为平衡状态。 状态参数 : 描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度 ( T) 、 压力( P) 、 比容( ) 或密度 ( ) 、 内能( u) 、 焓( h) 、 熵( s) 、 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 自由能 ( f ) 、 自由焓( g) 等。 基本状态参数 : 在工质的状态参数中 , 其中温度、压力、 比容或密度能够直 接或间接地用仪表测量出来, 称为基本状态参数。 温度: 是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量, 其物理实质是物质内部 大
4、量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律 : 如两个物体分别和第三个物体处于热平衡, 则它们彼此之间 也必然处于热平衡。 压力: 垂直作用于器壁单位面积上的力, 称为压力 , 也称压强。 相对压力 : 相对于大气环境所测得的压力。如工程上常见测压仪表测定系统中 工质的压力即为相对压力。 比容: 单位质量工质所具有的容积, 称为工质的比容。 密度: 单位容积的工质所具有的质量, 称为工质的密度。 强度性参数 : 系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同, 与质量多少无 关, 没有可加性 , 如温度、压力等。在热力过程中 , 强度性参数起着推动力作 用, 称为广义力或势。 广延性参
5、数 : 整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数值 之和, 如系统的容积、内能、 焓、 熵等。在热力过程中 , 广延性参数的变化 起着类似力学中位移的作用, 称为广义位移。 准静态过程 : 过程进行得非常缓慢 , 使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够 的时间恢复到新的平衡态, 从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近 平衡状态 , 整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成, 并称之 为准静态过程。 可逆过程 : 当系统进行正、 反两个过程后 , 系统与外界均能完全回复到初始状 态, 这样的过程称为可逆过程。 膨胀功 : 由于系统容积发生变化 ( 增大或缩小 ) 而经
6、过界面向外界传递的机械 功称为膨胀功 , 也称容积功。 热量: 经过热力系边界所传递的除功之外的能量。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 热力循环 : 工质从某一初态开始 , 经历一系列状态变化 , 最后又回复到初始状 态的全部过程称为热力循环, 简称循环。 第二章气体的热力性质 1. 基本概念 理想气体 : 气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力( 引力和斥 力) 、 不占有体积的质点所构成。 比热: 单位物量的物体 , 温度升高或降低1K( 1 ) 所吸收或放出的热量 , 称 为该物体的比热。 定容比热 : 在定容情况下 , 单位物量的物体 , 温度变
7、化1K( 1 ) 所吸收或放 出的热量 , 称为该物体的定容比热。 定压比热 : 在定压情况下 , 单位物量的物体 , 温度变化1K( 1 ) 所吸收或放 出的热量 , 称为该物体的定压比热。 定压质量比热 : 在定压过程中 , 单位质量的物体 , 当其温度变化 1K( 1) 时, 物体和外界交换的热量 , 称为该物体的定压质量比热。 定压容积比热 : 在定压过程中 , 单位容积的物体 , 当其温度变化 1K( 1) 时, 物体和外界交换的热量 , 称为该物体的定压容积比热。 定压摩尔比热 : 在定压过程中 , 单位摩尔的物体 , 当其温度变化 1K( 1) 时, 物体和外界交换的热量 , 称
8、为该物体的定压摩尔比热。 定容质量比热 : 在定容过程中 , 单位质量的物体 , 当其温度变化 1K( 1) 时, 物体和外界交换的热量 , 称为该物体的定容质量比热。 定容容积比热 : 在定容过程中 , 单位容积的物体 , 当其温度变化 1K( 1) 时, 物体和外界交换的热量 , 称为该物体的定容容积比热。 定容摩尔比热 : 在定容过程中 , 单位摩尔的物体 , 当其温度变化 1K( 1) 时, 物体和外界交换的热量 , 称为该物体的定容摩尔比热。 混合气体的分压力 : 维持混合气体的温度和容积不变时, 各组成气体所具有的 压力。 道尔顿分压定律 : 混合气体的总压力P等于各组成气体分压力
9、Pi之和。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 混合气体的分容积 : 维持混合气体的温度和压力不变时, 各组成气体所具有的 容积。 阿密盖特分容积定律 : 混合气体的总容积V等于各组成气体分容积Vi之和。 混合气体的质量成分 : 混合气体中某组元气体的质量与混合气体总质量的比值 称为混合气体的质量成分。 混合气体的容积成分 : 混合气体中某组元气体的容积与混合气体总容积的比值 称为混合气体的容积成分。 混合气体的摩尔成分 : 混合气体中某组元气体的摩尔数与混合气体总摩尔数的 比值称为混合气体的摩尔成分。 对比参数 : 各状态参数与临界状态的同名参数的比值。 对比态定
10、律 : 对于满足同一对比态方程式的各种气体, 对比参数 r p、 r T和 r v 中若有两个相等 , 则第三个对比参数就一定相等, 物质也就处于对应状态中。 比热: 1比热定义式 : dT q c 表明单位物量的物体升高或降低1K所吸收或放出的热量。 其值不但取决于物质 性质, 还与气体热力的过程和所处状态有关。 , r c v v v 第三章热力学第一定律 1. 基本概念 热力学第一定律 : 能量既不能被创造 , 也不能被消灭 , 它只能从一种形式转换 成另一种形式 , 或从一个系统转移到另一个系统, 而其总量保持恒定 , 这一自 然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。把这一定律应用于伴有热
11、现象的能量和 转移过程 , 即为热力学第一定律。 第一类永动机 : 不消耗任何能量而能连续不断作功的循环发动机, 称为第一类 永动机。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 热力学能 : 热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之 和。 外储存能 : 也是系统储存能的一部分, 取决于系统工质与外力场的相互作用 ( 如重力位能 ) 及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量( 宏观动 能) 。这两种能量统称为外储存能。 轴功: 系统经过机械轴与外界传递的机械功称为轴功。 流动功 ( 或推动功 ) : 当工质在流进和流出控制体界面时, 后面的流体推开前 面
12、的流体而前进 , 这样后面的流体对前面的流体必须作推动功。因此, 流动功是 为维持流体经过控制体界面而传递的机械功, 它是维持流体正常流动所必须传 递的能量。 焓: 流动工质向流动前方传递的总能量中取决于热力状态的那部分能量。对于 流动工质 , 焓=内能 +流动功 , 即焓具有能量意义 ; 对于不流动工质 , 焓只是一 个复合状态参数。 稳态稳流工况 : 工质以恒定的流量连续不断地进出系统, 系统内部及界面上各 点工质的状态参数和宏观运动参数都保持一定, 不随时间变化 , 称稳态稳流工 况。 技术功 : 在热力过程中可被直接利用来作功的能量, 称为技术功。 动力机 : 动力机是利用工质在机器中
13、膨胀获得机械功的设备。 压气机 : 消耗轴功使气体压缩以升高其压力的设备称为压气机。 节流: 流体在管道内流动 , 遇到突然变窄的断面 , 由于存在阻力使流体压力降 低的现象。 第四章理想气体的热力过程及气体压缩 1. 基本概念 分析热力过程的一般步骤 : 1. 依据热力过程特性建立过程方程式, p=f(v); 2. 确定初、终状态的基本状态参数 ; 3. 将过程线表示在 p-v 图及 Ts 图上, 使过程直观 , 便于分析讨论。 4. 计算过程中传递的热量和功量。 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 绝热过程 : 系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程,
14、 即0q 或0q称为绝热过程。 定熵过程 : 系统与外界没有热量交换情况下所进行的可逆热力过程, 称为定熵 过程。 多变过程 : 凡过程方程为 n pv常数的过程 , 称为多变过程。 定容过程 : 定量工质容积保持不变时的热力过程称为定容过程。 定压过程 : 定量工质压力保持不变时的热力过程称为定压过程。 定温过程 : 定量工质温度保持不变时的热力过程称为定温过程。 单级活塞式压气机工作原理: 吸气过程、压缩过程、排气过程 , 活塞每往返 一次, 完成以上三个过程。 活塞式压气机的容积效率: 活塞式压气机的有效容积和活塞排量之比, 称为容 积效率。 活塞式压气机的余隙 : 为了安置进、 排气阀
15、以及避免活塞与汽缸端盖间的碰撞, 在汽缸端盖与活塞行程终点间留有一定的余隙, 称为余隙容积 , 简称余隙。 最佳增压比 : 使多级压缩中间冷却压气机耗功最小时, 各级的增压比称为最佳 增压比。 压气机的效率 : 在相同的初态及增压比条件下, 可逆压缩过程中压气机所消耗 的功与实际不可逆压缩过程中压气机所消耗的功之比, 称为压气机的效率。 热机循环 : 若循环的结果是工质将外界的热能在一定条件下连续不断地转变为 机械能 , 则此循环称为热机循环。 多变指数 n: z 级压气机 , 最佳级间升压比 : i1 z 1 p p 第五章 热力学第二定律 资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改
16、正或者删除。 1. 基本概念 热力学第二定律 : 开尔文说法 : 只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。 克劳修斯说法 : 热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。 第二类永动机 : 从单一热源取得热量 , 并使之完全转变为机械能而不引起其它 变化的循环发动机 , 称为第二类永动机。 孤立系统 : 系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换, 称为孤立系统。 孤立系统熵增原理 : 任何实际过程都是不可逆过程, 只能沿着使孤立系统熵增 加的方向进行。 定熵过程 : 系统与外界没有热量交换情况下所进行的可逆热力过程, 称为定熵 过程。 热机循环 : 若循环的结果是工质将外界的热能在一定条件下连续不断地转变为 机械能 , 则此循环称为热机循环。 制冷: 对物体进行冷却 , 使其温度低于周围环境温度, 并维持这个低温称为制 冷。 制冷机 : 从低温冷藏室吸取热量排向大气所用的机械称为制冷机。 热泵: 将从低温热源吸取的热量传送至高温暖室所用的机械装置称为热泵。 理想热机 : 热机内发生的一切热力过程都是可逆过程, 则该热
