工程热力学名词概念总结

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1、工程热力学知识总结工程热力学知识总结第一章 基 本 概 念 1.1.基本概念基本概念 热力系统热力系统：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。 边界边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界外界：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，

2、称为孤立系统。 单相系单相系：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。单元系单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系多元系：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时间而变化， 系统内外同时建立了热的和

3、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） 、自由能（f） 、 自由焓（g）等。 基本状态参数基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接 或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度温度：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。

4、 压力压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 相对压力相对压力：相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中 工质的压力即为相对压力。 比容比容：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容。 密度密度：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。 广延性参数广延性参数：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

5、类似力学中位移的作用，称为广义位移。 准静态过程准静态过程：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。 膨胀功膨胀功：由于系统容积发生变化（增大或缩小）而通过界面向外界传递的机械 功称为膨胀功，也称容积功。 热量热量：通过热力系边界所传递的除功之外的能量。 热力循环热力循环：工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后又

6、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 1.1.基本概念基本概念 理想气体理想气体：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。 定容比热定容比热：在定容情况下，单位物量的物体，温度变化 1K（1）所吸收或放 出的热量，称为该物体的定容比热。 定压比热定压比热：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

7、 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，称为该物体的定压摩尔比热。 定容质量比热定容质量比热：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

8、容积比热。 定容摩尔比热定容摩尔比热：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Pi之和。 混合气体的分容积混合气体的分容积：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

9、为混合气体的质量成分。 混合气体的容积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。对比态定律对比态定律：对于满足同一对比态方程式的各种气体，对比参数、和rprT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。rv比热：比热：1比热定义式：dTqc表明单位物量的物体升高或降低 1K 所吸收或放出的热量。其值不仅取决于物 质性质，还与气体热力的过程和所处

10、状态有关。， r cvvv第三章 热力学第一定律 1.1.基本概念基本概念 热力学第一定律热力学第一定律: :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。 热力学能热力学能：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

11、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。 轴功轴功：系统通过机械轴与外界传递的机械功称为轴功。 流动功（或推动功）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 是为维持流体通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。 稳态稳流工况稳态稳流工况：工质以恒定的流量连续不断地进

12、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：动力机是利用工质在机器中膨胀获得机械功的设备。 压气机压气机：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 1.1.基本概念基本概念 分析热力过程的一般步骤：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

13、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。 绝热过程绝热过程：系统与外界没有热量交换情况下所进行的状态变化过程，即 或称为绝热过程。0q0q 定熵过程定熵过程：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。多变过程多变过程：凡过程方程为常数的过程，称为多变过程。npv定容过程定容过程：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：单级活塞式压气机工作原理：吸气过程、压缩过程

14、、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活塞式压气机的余隙：为了安置进、排气阀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。 热机循环热机循环：若循环的结果是工质将外界的热能在

15、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。 多变指数多变指数 n n：z 级压气机，最佳级间升压比：i1z1p p第五章 热力学第二定律 1.1.基本概念基本概念 热力学第二定律热力学第二定律： 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他 变化的循环发动机，称为第二类永动机。 孤立系统孤立系统：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。 孤立系统熵增原理孤立系统熵增原理：任何实际过程都是不可逆

16、过程，只能沿着使孤立系统熵增加的方向进行。 定熵过程定熵过程：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。 热机循环热机循环：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，则该热机称为理想热机。卡诺循环卡诺循环：在两个恒温热源间，由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成 的循环，称为卡诺循环。 卡诺定理卡诺定理： 1所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等， 与采用哪种工质无关。2在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆 循环。 自由膨胀自由膨胀：气体向没有阻力空间的膨胀过程，称为自由膨胀过程。 第七章第七章 水蒸气水蒸气 1 1基本概念基本