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1、(word完满版)工程热力学大总结,第五版,文档第一章根本看法1.根本看法热力系统 ：用界面将所要研究的对象与周围环境分分开来，这种人为分开的研究对象，称为热力系统，简称系统。界线 ：分开系统与外界的分界面，称为界线。外界 ：界线之外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。闭口系统 ：没有物质穿过界线的系统称为闭口系统，也称控制质量。张口系统 ：有物质流穿过界线的系统称为张口系统，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达，称为绝热系统。孤立系统 ：系统与外界之间不发生任何能量传达和物质交换，称为孤立系统。单相系 ：系统中工质的物理、化学性质都平均一致的
2、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 ：由两种以上不相同化学成分组成的系统称为多元系。平均系 ：成分和相在整个系统空间呈平均分布的为平均系。非平均系 ：成分和相在整个系统空间呈非平均分布，称非平均系。热力状态 ：系统中某刹时表现的工质热力性质的总情况，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，若是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 ：描述工质状态特色的各种物理量称为工质的状态参数
3、。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。根本状态参数 ：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，称为根本状态参数。温度 ：是描述系统热力平衡情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响。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，那么它们相互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。 如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。比容 ：单位质量工质所拥有的容积，称为工质的
4、比容。密度 ：单位容积的工质所拥有的质量，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，与质量多少没关，没有可加性，如1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 ：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近似力学中位移的作用，称为广义位移。准静态过程 ：过程进行得特别缓慢，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， 从而使过程的每一刹时系统内部的状态都特别凑近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常凑近平衡态的状态所组成，并称
5、之为准静态过程。可逆过程 ：当系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完满回复到初始状态，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减小而经过界面向外界传达的机械功称为膨胀功，也称容积功。热量 ：经过热力系界线所传达的除功之外的能量。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所有过程称为热力循环，简称循环。2.常用公式状态参数 :2dxx2x1dx01状态参数是状态的函数，对应必然的状态，状态参数都有唯一确定的数值，工质在热力过程中发生状态变化时，由初状态经过不相同路径，最后到达终点，其参数的变化值，仅与初、终状态有关，而与状态变化的路子没关
6、。温度：1mw2BT2式中mw2分子平移运动的动能， 其中 m 是一个分子的质量，w 是分子平移运动的均2方根速度；B比率常数；T气体的热力学温度。2 T273t压力：2mw221 pnnBT323式中 P单位面积上的绝对压力；2Nn分子浓度，即单位容积内含有气体的分子数n，其中 N 为容积 V 包含的气体V分子总数。F2 pf式中F 整个容器壁碰到的力，单位为牛N；f容器壁的总面积 m2。3 pBp g PBpBH PB式中 B当地大气压力Pg高于当地大气压力时的相对压力，称表压力；H 低于当地大气压力时的相对压力，称为真空值。比容 :1 vVm3/kgm式中V工质的容积m工质的质量2 v1
7、式中工质的密度kg/ m3v 工质的比容m3/kg热力循环 :qw或u 0 ， du0循环热效率 :tw0q1q21q2q1q1q1式中q1工质从热源吸热；q2工质向冷源放热；w0循环所作的净功。制冷系数 ：q2q21q1 q2w0式中q1工质向热源放出热量；q2工质从冷源吸取热量；w0循环所作的净功。3供热系数：2q1q1w0q1 q2式中q1工质向热源放出热量q2工质从冷源吸取热量w0循环所作的净功3.重要图表图 1-1 热力系统图 1-2 界线可变形系统图 1-3 张口系统图 1-4 孤立系统4图 1-5 U 形压力计测压图 1-6 各压力间的关系图 1-14 任意循环在 p v 图上的
8、表示(a) 正循环 ； (b) 逆循环第二章气体的热力性质1.根本看法理想气体 ：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组成。比热 ：单位物量的物体，温度高升或降低1K 1所吸取或放出的热量，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，温度变化1K 1所吸取或放出的热量，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所吸取或放出的热量，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5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
9、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。混杂气体的分压力：保持混杂气体的温度和容积不
10、变时，各组成气体所拥有的压力。道尔顿分压定律 ：混杂气体的总压力 P 等于各组成气体分压力Pi 之和。混杂气体的分容积：保持混杂气体的温度和压力不变时，各组成气体所拥有的容积。阿密盖特分容积定律：混杂气体的总容积 V 等于各组成气体分容积 V i 之和。混杂气体的质量成分：混杂气体中某组元气体的质量与混杂气体总质量的比值称为混杂气体的质量成分。混杂气体的容积成分：混杂气体中某组元气体的容积与混杂气体总容积的比值称为混杂气体的容积成分。混杂气体的摩尔成分：混杂气体中某组元气体的摩尔数与混杂气体总摩尔数的比值称为混杂气体的摩尔成分。对照参数 ：各状态参数与临界状态的同名参数的比值。对照态定律 ：对
11、于满足同一对照态方程式的各种气体，对照参数pr 、 Tr 和 vr 中假设有两个相等，那么第三个对照参数就必然相等，物质也就处于对应状态中。2.常用公式理想气体状态方程：1 pvRT式中p绝对压力Pav 比容m3/kgT热力学温度K适用于 1 千克理想气体。2 pVmRT式中V 质量为 mkg 气体所占的容积适用于 m 千克理想气体。3 pVMR0T6式中VM = Mv气体的摩尔容积，m3/kmol ；R0=MR 通用气体常数，J/kmol K适用于 1 千摩尔理想气体。4 pVnR0 T式中V nKmol 气体所占有的容积，m3 ；mn气体的摩尔数，n， kmolM适用于 n 千摩尔理想气体。5通用气体常数：R0R08314J/Kmol KR0 与气体性质、状态均没关。6气体常数：RR08314RJ/kg KMMR 与状态没关，仅决定于气体性质。p1v1p2v27T1T2比热 ：q1比热定义式：cdT说明单位物量的物体高升或降低 1K 所吸取或放出的热量。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。
