《高等工程热力学复习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高等工程热力学复习（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高等工程热力学第一讲 热力学绪论 工程热力学的研究内容与意义 三个基本研究物理量：温度研究热现象引进的物理量 平衡态与可逆过程经典热力学的研究前提。第二讲 本科基本概念复习第三讲 热力学定律 简述四个热力学定律的内容，并说明各个定律对热力学研究发展的重要性。热力学第零定律1931 年T热力学第一定律1840 1850 年E热力学第二定律1854 1855 年S热力学第三定律1906 年S 基准1、温度与热力学第零定律 温度与热量的区别与联系 分析几类温标，相互之间的联系? 热力学温标(绝对温标) Kelvin scale(Britisher, L. Kelvin, 1824-1907 )? 摄
2、氏温标 Celsius scale (Swedish, A.Celsius, 1701-1744 )? 华氏温标 Fahrenheit scale (German,G. Fahrenheit, 1686-1736)? 朗肯温标 Rankine scale (W. Rankine, 1820-1872)2、能量与热力学第一定律 计算3、熵与热力学第二定律孤立系统熵增原理计算火用的计算：1) 热量火用、冷量火用、热力学能火用、焓火用2) 封闭系统的火用平衡方程、稳定流动系统的火用平衡方程4、熵的基准与热力学第三定律第四讲 纯净流体的热力学性质1、纯净流体的热力学曲面和相图；2、纯净流体的状态方程式
3、；1) 分析实际气体与理想气体之间的宏观与微观差别；2) 介绍几类实际气体状态方程以及其相应的适用条件；3、纯净流体的热力学关系式； 热力学一般关系式 /1）4个热力学基本方程（吉布斯方程）热力学恒等式du Tds pdvdh Tds vdpdfsdT pdvdgsdT vdp意义：是重要的热力学基本方程式，将简单可压缩系在平衡状态发生微变化时各种参数的变 化联系起来。2）偏导数关系和麦克斯韦关系式偏导数关系热力学恒等式麦克斯韦关系式4V中(丄)Sp申(%ps()Tvs pTdsTdssdTdgsdTT)svT)s ppdvvdp()Tvs()tp(我sv()ps宀TV(齐)p3）热力学微分关
4、系式的推导方法（1）数学基础：倒数式（-z（-1y xx y z循环关系式（-y）z（nz）x（：）y1x y()w()w(链式关系式不同下标关系式(x)y()w (-)zwyw(x)zw（2）偏导数的一般推导过程和数学技巧:1. 如果懾导数舎有熱力学函数hj百如 首先幫它们由自喪呈（出现在傭导数的分 母和蘇件中）憂舷用变量（只出现在务子中打2. 利用热为学柜等式（吉帶期方程）消罢热为学势函数，逵時最雾将只赳舎RV：咋四孑呦豐 垦若$岀规在目變垦中風重复第1步；3. 消去初且冬為因变昼的偏导数瓷写咸一般式為若KT直播肩比熬公亞（善占疇: 将偏导墩叢达成莆要的殆式；5 若妻求皿明的矣累鞍铀宦亲或
5、都不是可网豊量的宠我则町熔尊式芮边分别推号井熔 推导结果进行t匕較-4）熵、焓和热力学能的一般关系式 4、纯净物热力性质的计算。余函数与偏差函数的定义，两者有何异同，将其引入热力学中的意义何在?第五讲平衡与相变1、平衡判据2、原则：能量最小、熵最大的原则右 0 Cv 0（热稳定条件） （于）S （绝热压缩体积减小）（f）T 0（力学稳定条件，等温压缩体积应减小）T（辛C p CVT 0（斗等压热容不小于等容热容，也大于 0；（p）TClCv(p/ V)s 1(p/ V)t绝热压缩压力升高比等温压缩的压力升高更快。说明:平衡稳定性要求加入一定的热量，定压过程的温升小于定容过程的温升；压缩一定的体
6、积，绝 热过程压力的升高大于定温过程压力的升高。这是平衡稳定性的客观要求。3、对应于物系发生四个过程有的平衡条件热平衡条件一一系统各个部分温度（促使热传递的势）均匀一致 力平衡条件一一简单可压缩系个部分的压力（促使功传递的势）相等 相平衡条件一一各相的化学势（促使质量传递的势）分别相等化学平衡条件一一生成物与反应物的化学势（促使质量传递的势）相等 第六讲均匀混合物系的热力性质1变组元均匀混合物系的热力学基本关系式1）化学势2）吉布斯方程3）Maxwell关系式2、偏摩尔参数1）偏摩尔参数的定义与引入的意义简述溶液中第i组元的偏摩尔性质的定义与表达式，并说明偏摩尔性质在溶液热力学中的意义。2）偏
7、摩尔参数的一般关系（Gibbs-Duhem方程）r _nidY：0i 1上式称为Gibbs-Duhem方程，是偏摩尔参数之间关系最常用的表达式之一。4、混合物中组元的逸度与活度简述什么是逸度和活度，逸度系数与活度系数，并说明其应用场合与作用。4、气体混合物的热力性质 组元逸度和逸度系数常用于处理气体混合物5、液体混合物的热力性质用组元活度和活度系数表示非理想溶液对理想溶液的偏差。第八讲化学热力学基础1、热力学第一定律在化学反应系统内的应用1）热力学第一定律定容热效应和定压热效应2）盖斯定律热效应与过程无关，仅取决反应前后系统的状态。这一结论称为盖斯定律。根据盖斯定律可以推出下列三个重要而适用的
8、结论： 化合物的生成热（定温定压下元素形成1mol化合物的反应热效应）与化合物的分解热（定温定压下1mol化合物分解为元素的反应热效应）数值相等而符号相反。也可叙述为：正向反应的热效应与逆向反应的热效应数值相等、方向相反。M反应的热效应等于生成物的生成焓（生成1mol化合物的热效应）总和减去反应物的生成焓总和。必 反应的热效应等于各反应物的燃烧焓（1mol燃料燃烧反应的热效应）总和减去各生成物的燃烧焓总和。运用这一结论时，必须注意反应物与生成物两者的燃烧产物不 仅组元要相同，而且物态也应相同。例 8- 1 :利用标准生成焓数据，求下列反应的标准燃烧焓（即标准热效应）：3）基尔霍夫定律若实际的化
9、学反应不是在 298.15K的温度下进行的，则在任意温度T时的定压热效应 QT如 何计算？2、绝热理论燃烧温度1）理论空气量和过量空气系数工程上为简便起见，认为空气近似由摩尔分数为21%的氧气和79%的氮气所组成，即由1mol氧和3.76mol氮组成4.76mol空气。因此采用空气为氧化剂时，甲烷的理论燃烧反 应式为：CH4 2O22(3.76N2) CO2 2H2O 7.52N22)绝热理论燃烧温度第九讲热系统评估与分析方法1、火用效率和火用损失系数 火用平衡方程的建立2、经济分析1、热力学微分关系式的推导技巧 清华P97例子书p95例子推导cp-cv导出第二第三du方程2、计算：可用能，熵3、
