《工程热力学幻灯片(绪、1、2章)(上课)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学幻灯片(绪、1、2章)(上课)（116页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,工程热力学 参考文献 廉乐明(邱信立）工程热力学 沈维道工程热力学 华自强工程热力学 朱明善工程热力学 何雅玲工程热力学 精要分析及典型题精解 朱明善等工程热力学题型分析,2,教学要求,1、弄清基本概念，注意每章后的思考题 2、到堂听课、记笔记（计入平时成绩） 3、独立完成作业，每周二按时交 4、平时成绩占30% 5、缺课、不交作业达30%者，不予考试,工程热力学是重要的技术基础课,3,四、学习方法 1、掌握(理解）基本概念和基本定律（一棵大树：根、干、枝、果） 2、掌握热力学研究方法：对复杂事物进行抽象、简化和假设的方法 3、重视基本技能的训练,4,5,6,7,1842年写出论无机界的力
2、,永动机是不能造成的”还很肤浅，要认识它的深刻的内涵,他根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论于1848年创立了热力学温标。他指出：“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。”这是现代科学上的标准温标。他是热力学第二定律的两个主要奠基人之一（另一个是克劳修斯），,8,论气态和液态的连续性,9,10,第一章 基本概念 第一节热能转变成机械能的过程热能 机械能,热动力装置,制冷装置,11,一、内燃动力装置,空气、油,废气,吸气,压缩 燃烧（吸热）,膨胀（做功）,排气（放热）,12,内燃机装置,基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（燃气） 3、膨胀做功 4、循环 (压缩、吸热、膨胀做功、
3、放热),左止点 上死点,右止点 下死点,13,二、蒸汽动力装置（火力发电装置）,锅 炉,汽轮机,发电机,给水泵,凝汽器,过热器,基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（水蒸 汽） 3、膨胀做功 4、循环 (压缩、吸热、 膨胀做功、放热),14,火电厂系统图,15,三、燃气动力装置（燃气发电装置）,16,燃气装置,基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（燃气） 3、膨胀做功 4、循环 (压缩、吸热、膨胀做功、放热),压气机,燃气轮机,燃烧室,空气,废气,17,热机,高温热源,低温热源,Q1,Q2,W,动力循环简图,热效率,18,制冷空调装置,基本特点： 1、热源，冷源 2、工质（制冷剂） 3、得到容
4、积变化功 4、循环 (加压、放热、膨胀、吸热),19,第二节 热力系统 一、工质：实现热能向机械能转化的媒介物质就叫工质 二、热源和冷源高温热源工质从中吸取热能的物体低温热源接受工质排出热能的物体,20,热力系统(热力系、系统)：人为分割出来、研究对象、能用热力学参数来描述的系统,外界（环境）：系统以外的所有物质,边界(界面)：系统与外界的分界面,系统与外界的作用都通过边界,三、热力系统 1、定义（系统与边界）,21,热力系统选取的人为性,锅 炉,汽轮机,发电机,给水泵,凝汽器,过热器,只交换功,只交换热,既交换功 也交换热,22,边界特性,固定、活动；真实、虚构,边界划分的不同，研究对象就不
5、同，系统就不同。解决问题的繁简程度不同。,23,2、热力系统分类,系统通过边界与外界可以有能量的传递（功和热），也可以有物质的传递：,有 无 是否传质 开口系 闭口系,是否传热 非绝热系 绝热系,是否传功 非绝功系 绝功系,是否传能、质 非孤立系 孤立系,24,闭口系统：一个热力系统，如果和外界没有质量交换而只有能量交换，则称为闭口系统。 又叫控制质量。,开口系统：一个热力系统，如果和外界既有功或热等能量交换，又有质量交换，则称为开口系统。又叫控制容积（控制体）。,绝热系统：一个热力系统，如果和外界没有热量交换，则称为绝热系统。,孤立系统：一个热力系统，如果和外界既没有功或热等能量交换，又没有
6、质量交换，则称为孤立系统。,25,1 开口系,例如：,非孤立系相关外界孤立系,1+2 闭口系,1+2+3 绝热闭口系,1+2+3+4 孤立系,26,四、系统的内部状况（热力系统其它分类方式）,其它分类方式,物理化学性质,均匀系非均匀系,工质种类,多元系,单元系,相态,多相,单相,27,1、均匀系与非均匀系：系统内各部分的化学成分和物理性质都均匀一致的系统，称为均匀系。 2、单相系与复相系：由单一物相组成的系统称为单相系。 3、单元系与多元系：由一种均匀的和化学成分保持不变的物质组成的系统称为单元系。（空气常可看作纯物质，属单元系）,28,第三节 状态和状态参数 一、状态和状态参数,状态：某一瞬
7、间热力系统所呈现的宏观物理状况称作工质的热力状态（状态）,状态参数：描述热力系状态的宏观物理量,状态参数的特征：,1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然,2、状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；状态参数的循环积分等于零,3、状态参数是全微分,29,状态参数的积分特征,状态参数变化量与路径无关，只与初终态有关。,1,2,a,b,例：温度变化,30,状态参数的微分特征,设 z =z (x , y),dz是全微分,充要条件：,可判断是否是状态参数,31,BT= 0.5mw 2 0.5mw 2是分子平移运动的平均动能,二、 基本状态参数,压力 p、温度 T、比容 v （可直接测量）,1、温度
8、 1）温度的定义 传统：温度是表征物体冷热程度的物理量 微观：衡量分子平均动能的量度，表征物质分子运动的激烈程度,32,2）热力学第零定律,如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。,温度测量的理论基础 B 温度计,如果两个系统的温度分别和第三个系统的温度相等，则两个系统的温度必然相等。,温度是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量,33,3）常用温标：温度的数值标尺，称作温标,开尔文K,摄氏,100,373.15,0.01,273.16,0,273.15,0,-273.15,冰熔点,水三相点,水沸点,热力学温标：选取水的三相点为基本点，并定义为273.16K
9、 热力学摄氏温标t=T-273.15 T=t+273.15,34,2、压力 p 1)定义及单位:单位面积上所受到的垂直作用力( 物理中压强) 单位: Pa , N/m2,常用单位： 1 bar = 105 Pa1 MPa = 106 Pa1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa1 mmHg =133.3 Pa1 at=735.6 mmHg = 9.80665104 Pa,35,2)绝对压力和相对压力,绝对压力：以绝对真空为起点而测得的压力叫绝对压力。 P 是流体的真实压力,以当地大气压力（B）(环境压力)为起点而测得的压力叫相对压力。,注意：工程上压力表所显示的是相对压力只有绝对压力 p 才是状态参数,当PB时, Pg=P-B 表压力 当P,恢复平衡所需时间 （驰豫时间）,51,三、可逆过程,系统经历某一过程后，如果能使系统沿相同路径回复到初始状态，而系统所涉及的外界同时恢复到初始状态，不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。,
