工程热力学考试总复习课件

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1、卢志民2024/7/191工程热力学总复习2024/7/192热力学本力学本质和起源和起源thermodynamicsthermothermo热热热热dynamicsdynamics 动力学动力学动力学动力学热力学热力学热力学热力学即由热产生动力，事实上，热力学起源是源于对即由热产生动力，事实上，热力学起源是源于对即由热产生动力，事实上，热力学起源是源于对即由热产生动力，事实上，热力学起源是源于对热机热机热机热机的研究（的研究（的研究（的研究（1763176317841784年间，年间，年间，年间，WattWatt的的的的凝汽式单缸蒸气机）。凝汽式单缸蒸气机）。凝汽式单缸蒸气机）。凝汽式单缸蒸

2、气机）。热力学是研究热力学是研究热力学是研究热力学是研究物质的能量物质的能量物质的能量物质的能量、能量传递和转换能量传递和转换能量传递和转换能量传递和转换以及以及以及以及与能量转换有关的物性与能量转换有关的物性与能量转换有关的物性与能量转换有关的物性间相互关系的科间相互关系的科间相互关系的科间相互关系的科学。学。学。学。 在此省去对热力学发展史的介绍，但事实上，对科学发展史的学习以及从中凝练出指导在此省去对热力学发展史的介绍，但事实上，对科学发展史的学习以及从中凝练出指导在此省去对热力学发展史的介绍，但事实上，对科学发展史的学习以及从中凝练出指导在此省去对热力学发展史的介绍，但事实上，对科学发

3、展史的学习以及从中凝练出指导科学研究的科学哲学，是提高思考力和整体对科学掌握、理解能力的一个重要手段。科学研究的科学哲学，是提高思考力和整体对科学掌握、理解能力的一个重要手段。科学研究的科学哲学，是提高思考力和整体对科学掌握、理解能力的一个重要手段。科学研究的科学哲学，是提高思考力和整体对科学掌握、理解能力的一个重要手段。2024/7/193思考思考题l1、为了获得一定数量的机械能是否必须投入热量？反之，、为了获得一定数量的机械能是否必须投入热量？反之，为了使热量从低温物体传给高温物体，是否一定要以消耗为了使热量从低温物体传给高温物体，是否一定要以消耗功或热作为代价？功或热作为代价？l2、为什

4、么在各种动力装置中既要吸热又要放热？这是、为什么在各种动力装置中既要吸热又要放热？这是不是热功转换的必要条件？不是热功转换的必要条件？l3、不同的工质对热工转换的程度是否有影响？、不同的工质对热工转换的程度是否有影响？l4、影响能量转换的因素有哪些？如何提高转换的效果？、影响能量转换的因素有哪些？如何提高转换的效果？2024/7/194全全书内容划分内容划分第第3 3章章气气体体和和蒸蒸汽汽的的性性质质第第4 4章章 理理想想气气体体的的热热力力过过程程及及热热力力学学一一般般关关系系式式第第6 6章章 实实际际气气体体性性质质第第1 1章章 基基本本概概念念第第2 2章章 第第一一定定律律第

5、第5 5章章 第第二二定定律律第第1 12 2章章理理想想气气体体混混合合物物及及湿湿空空气气第第7 7章章 气气体体和和蒸蒸汽汽的的流流动动第第8 8章章 压压气气机机的的热热力力过过程程第第9 9章章 气气体体动动力力循循环环第第1 10 0章章 蒸蒸汽汽动动力力装装置置循循环环第第1 11 1章章 制制冷冷循循环环热力学基本概念热力学基本概念和基本理论和基本理论工质性质工质性质基本热力过程以及应用基本热力过程以及应用2024/7/195学学习方法方法1.把握把握线索线索（大量的基本概念贯穿于整个工程热力学的前（大量的基本概念贯穿于整个工程热力学的前前后后，抽象且相互联系，必须掌握好）；前

6、后后，抽象且相互联系，必须掌握好）；2.学会学会抽象简化抽象简化的研究的研究方法方法（基本定律、基本关系式基本定律、基本关系式是解是解决问题的基础，必须掌握并能灵活运用）；决问题的基础，必须掌握并能灵活运用）；3.重视习题和实验等（重视习题和实验等（理解理解是基础，方法是关键，熟能生是基础，方法是关键，熟能生巧巧)。扩大工程实际的知识面，从应用中理解。扩大工程实际的知识面，从应用中理解。2024/7/196热热热热物质物质功功功功功功热热物质物质物质物质功功物质物质绝热热力系绝热热力系孤立热力系孤立热力系闭口热力系闭口热力系开口热力系开口热力系 1. 1.闭口系闭口系与外界无物质交换的热力系。

7、与外界无物质交换的热力系。 2.2.开口系开口系与外界有物质交换的热力系。与外界有物质交换的热力系。 3.3.绝热系绝热系与外界无热量交换的热力系。与外界无热量交换的热力系。 4.4.孤立系孤立系与外界无任何联系的热力系。与外界无任何联系的热力系。第一章基本概念第一章基本概念灵活掌握：按具体分析需要划分系灵活掌握：按具体分析需要划分系统2024/7/197l本课程主要涉及两类系统：闭口系和本课程主要涉及两类系统：闭口系和稳流稳流的开口系的开口系闭口系闭口系开口系开口系2024/7/198第一章基本概念第一章基本概念l状态参数状态参数具有以下具有以下特征特征：单值函数单值函数;变化量与路径无关，

8、变化量与路径无关，点点函数。函数。微元差是全微分。微元差是全微分。lP、T、v、U、H和和S;对简单可压缩系统，热功转换中只存在对简单可压缩系统，热功转换中只存在容积变化功容积变化功。某一个状。某一个状态参数可以由另外两个参数确定两维座标图。态参数可以由另外两个参数确定两维座标图。基本状基本状态参数，掌握参数，掌握温温标转换压力力测量（量（转换）比体比体积与密度的与密度的转换。状状态参数坐参数坐标图：1v1Opvp12p2v2压容图压容图sOTs22T21T1s1温熵图温熵图2024/7/199系系统在在不受外界的影响的条件下，如果宏的条件下，如果宏观热力性力性质不随时间而变化，这时系系统的状

9、的状态称称为热力平衡状力平衡状态，简称称平衡状平衡状态。平衡与平衡与稳定定平衡与均匀平衡与均匀第一章基本概念第一章基本概念l l准平衡准平衡准平衡准平衡既是平衡，又是变化；既可以用状态既是平衡，又是变化；既可以用状态既是平衡，又是变化；既可以用状态既是平衡，又是变化；既可以用状态参数描述，又可进行热功转换参数描述，又可进行热功转换参数描述，又可进行热功转换参数描述，又可进行热功转换l l只有只有只有只有准平衡过程准平衡过程准平衡过程准平衡过程，才能在坐标图中用连续的，才能在坐标图中用连续的，才能在坐标图中用连续的，才能在坐标图中用连续的曲线表示。曲线表示。曲线表示。曲线表示。l l可逆可逆可逆

10、可逆准平衡无摩擦和其它损耗零准平衡无摩擦和其它损耗零压差压差温差温差和和摩擦摩擦2024/7/1910第一章第一章 基本概念基本概念sT1s1T12s2T2vp1v1p12v2p2ll功和热是功和热是功和热是功和热是过程量过程量过程量过程量，可逆可逆可逆可逆过程功和热在状态参数坐标图上表示。过程功和热在状态参数坐标图上表示。过程功和热在状态参数坐标图上表示。过程功和热在状态参数坐标图上表示。2024/7/1911l循环循环：封闭的热力过程。：封闭的热力过程。l工质在经历了一个循环后工质在经历了一个循环后状态的变化量状态的变化量为零为零(过程的净热量与经功量相等过程的净热量与经功量相等)。l正向

11、自然自发正向自然自发，热能从高温流向低温的，热能从高温流向低温的过程中部分利用，转变成功；过程中部分利用，转变成功；l逆向逆向：热量从低温传向高温，：热量从低温传向高温，非自发非自发，需要输入功需要输入功经济性指标经济性指标=得到的得到的收益收益花费的花费的代价代价高温热源高温热源热能热能动力动力装置装置低温热源低温热源吸热吸热q1做功做功wnet放热放热q2消耗热，获得功。消耗热，获得功。 消耗功，获得热。消耗功，获得热。 高温热源高温热源制冷制冷装置装置/热泵热泵低温热源低温热源放热放热q1做功做功net吸热吸热q2正正向向循循环环正正向向循循环环2024/7/1912小小结vpTT1T2

12、abdcs1s2dbacq1q2q1q2sssT2T1sabwnet21qq-= wnetl1.首先，（经抽象和简化）对所需研究的对象主观地划分系统。首先，（经抽象和简化）对所需研究的对象主观地划分系统。l2.将其状态、经历的过程、循环表示在将其状态、经历的过程、循环表示在pv图和图和Ts图上。图上。l3.计算过程（比）功量、热量和效率、功率等。计算过程（比）功量、热量和效率、功率等。2024/7/1913各种热工装置的热力学共性内容归纳各种热工装置的热力学共性内容归纳内燃机装置内燃机装置燃气轮机装置燃气轮机装置蒸汽动力装置蒸汽动力装置 装置名称装置名称 工作物质工作物质 热热 源源 冷冷 源

13、源 功功水蒸汽水蒸汽高高 温温 物物 体体冷却水冷却水对外输出功对外输出功燃燃 气气 燃烧烟气燃烧烟气 大大 气气 对外输出功对外输出功燃燃 气气 燃烧烟气燃烧烟气大大 气气 对外输出功对外输出功压缩制冷装置压缩制冷装置制冷剂制冷剂 被冷却物体被冷却物体大大 气气消消耗耗功功2024/7/1914第二章第二章热力学第一定律力学第一定律l热力学第一定律是热力学第一定律是能量守恒与转换定律能量守恒与转换定律在热力学中的应在热力学中的应用。确定了热力过程中各种能量在用。确定了热力过程中各种能量在数量上数量上的相互关系。的相互关系。“热可以变为功，功也可以变为热。在热能和机械能之热可以变为功，功也可以

14、变为热。在热能和机械能之间相互转换时，一定量的热消失时必产生相应量的功；间相互转换时，一定量的热消失时必产生相应量的功；消耗一定量的功时必出现与之对应的一定量的热。消耗一定量的功时必出现与之对应的一定量的热。”各章基本知各章基本知识点点l实质是能量的收支平衡：实质是能量的收支平衡：lQ吸吸热为正；内能热为正；内能增加增加U为正；对外为正；对外作功为正作功为正进入能量入能量 -离开能量离开能量 =储存能存能变化化2024/7/1915第二章第二章热力学第一定律力学第一定律l热力学能热力学能U(内能内能)包括分子热运动引起的内动能包括分子热运动引起的内动能(T相关相关)和分子和分子间的相互作用力引

15、起的内位能间的相互作用力引起的内位能(v相关相关)；l总能总能E包括内部储存能（热力学能）包括内部储存能（热力学能）U和和外部储存能外部储存能（宏观运（宏观运动能及位能）动能及位能）各章基本知各章基本知识点点焓=热力学能力学能+推推动功功技技术功功=容容积功功-流流动功功(推推动功之差功之差)对流动工质对流动工质(开口系统开口系统)，焓表示沿，焓表示沿流动方向传递的总能量流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量。中，取决于热力状态的那部分能量。2024/7/1916第二章第二章热力学第一定律力学第一定律l闭口系能量平衡方程式：各章基本知各章基本知识点点只有只有对可逆可逆过程程，有，有

16、l稳定流动稳定流动开口系统能量方程式：vp1v1p12v2p20P1v1P2v2膨膨胀功功w技技术功功wt2024/7/1917第二章第二章热力学第一定律力学第一定律热热力力学学第第一一定定律律的的能能量量方方程程式式在在工工程程上上应应用用很很广广，但但首首先先要要对对其其不不同同的的形形式式进进行行有有较较为为全全面面的的认识：认识：从从闭口系推口系推导，与开口系方程形式不同，与开口系方程形式不同，实质相同相同在在闭口、开口系口、开口系均成立，均成立，应用于用于闭口系口系时，不存在推，不存在推动功功p1v1、p2v2，轴功功wi要要变为膨膨胀功功w，开口、开口、闭口系口系统；稳定、定、不不

17、稳定流定流动；可逆、不可；可逆、不可逆逆过程。程。2024/7/1918第二章第二章热力学第一定律力学第一定律l一、一、动力机：力机：wi=- h=h1-h2=wt工工质在其中膨在其中膨胀，其，其对外外输出的出的净功等于工功等于工质进出口出口焓降降l二、二、压气机：气机：wC=-wi= h=h2h1=wt工工质在其中被在其中被压缩，外界，外界对其做功全部其做功全部转变为工工质焓增。增。l三、三、换热器：器：q= h=h2-h1工工质与外界交与外界交换的的热量主要用于改量主要用于改变其的其的焓值。l四、管道：四、管道：1/2（cf22cf12）=h1-h2工工质的的焓降用于增加其自身降用于增加其

18、自身动能。能。l五、五、节流：流：h1=h2节流前后工流前后工质的的焓值保持不保持不变。各章基本知各章基本知识点点2024/7/1919第三章第三章 理想气体的性理想气体的性质l理想气体的概念：理想气体的概念：微微观模型宏模型宏观解解释现实应用用l微微观模型：模型：分子是分子是弹性、不具体性、不具体积的的质点，点，分子分子间没没有作用力。有作用力。l宏宏观解解释：实际气体在气体在p0,v时的极限状的极限状态，此，此时分分子本身体子本身体积远小于其活小于其活动空空间，内位能可以忽略。，内位能可以忽略。l现实应用：用：工程中常用的氧气、氮气、空气、燃气等工工程中常用的氧气、氮气、空气、燃气等工质，

19、在通常使用的温度、在通常使用的温度、压力下都可作力下都可作为理想气体理想气体处理。理。l实际气体：氨、氟里昂、水蒸气气体：氨、氟里昂、水蒸气各章基本知各章基本知识点点2024/7/1920第三章第三章 气体和蒸汽的性气体和蒸汽的性质l理想气体的状态方程式：各章基本知各章基本知识点点气体常数，与状态无关，只与种类有关，J/(kgK) 令令，则 R是与理想气体的状是与理想气体的状态和种和种类都无关的普适都无关的普适恒量，称恒量，称为摩摩尔气体常数（或通用气体常数）。因而有：气体常数（或通用气体常数）。因而有：不同物量不同物量时状状态方程的形式方程的形式2024/7/1921理想气体的比热容c :质

20、量比量比热容容、Cm:摩摩尔比比热容、容、C:容容积比比热容容 热量是量是过程量，因此比程量，因此比热容也与容也与热力力过程特性有关程特性有关;也与也与物体自身的物体自身的热力性力性质、状、状态有关有关; 各章基本知各章基本知识点点定容比定容比热容容定定压比比热容容一般关系式，适用于任何工一般关系式，适用于任何工质cv和和cp分分别是状是状态参数参数u和和h对T的的偏偏导数数，因此，因此对于于确定的确定的过程程，cv和和cp也是也是状状态参数。参数。2024/7/1922对于理想气体而言，忽略分子于理想气体而言，忽略分子间相互作用相互作用(内位能内位能),热力学能力学能u与与焓h仅与内与内动能

21、有关，是温度能有关，是温度的函数，理想气体的的函数，理想气体的cp和和cv也也仅仅是温度的函数是温度的函数。cp和和cv之差之差为气体气体常数常数Rg比比值cp/cv称称为比比热容比容比(绝热指数指数)，非定非定值迈耶公式耶公式2024/7/1923比比热应用的用的4种形式种形式l真真实比比热容容(多多项式式拟合合)：l平均比平均比热容容(区域平均区域平均)l-查表，准确表，准确l平均比平均比热容直容直线关系式关系式l定定值比比热容：容：给定、定、查表、表、按按分子运分子运动理理论导出出(绝热指数指数)2024/7/1924理想气体理想气体热力学能和力学能和焓只是只是温度的温度的单值函数函数，

22、与，与p、v无关无关对于理想气体，通常于理想气体，通常取取0K时的的焓值为0，这时任意温度任意温度T时的的h、u实质上是从上是从0K计起的相起的相对值。熵是描述是描述热力力系系统混乱度混乱度的的状状态参数参数，与途径无关。，与途径无关。对于可逆于可逆过程，由于程，由于 qf0，于是有，于是有2024/7/1925l理想气体熵方程虽从可逆过程推导而来，但只涉及状态理想气体熵方程虽从可逆过程推导而来，但只涉及状态量或状态量的增量，因此不可逆过程同样适用量或状态量的增量，因此不可逆过程同样适用l即理想气体的熵变即理想气体的熵变s1-2完全取决于初态和终态，完全取决于初态和终态，熵熵为状态参数为状态参

23、数理想气体理想气体熵方程方程2024/7/1926规定规定p0101325Pa、T00K时，时，=0。任意状态（。任意状态（T，p）时的）时的s值为值为:状态（状态（T，p0）时的）时的s0值为值为:熵基准状态的确定：S S0 0实质上是选定基准状态（实质上是选定基准状态（T T0 0，p p0 0）后状态（）后状态（ T T，p p0 0 ）的熵值）的熵值, ,仅为温度的函数，可依温度排列制表仅为温度的函数，可依温度排列制表（见附表（见附表8 8）2024/7/1927水蒸气水蒸气1.1.水的相水的相图和三相点、和三相点、临界点；界点；2.2.水定水定压加加热汽化汽化过程的程的图示；示；3.

24、3.水蒸气水蒸气热力性力性质图表的熟悉和使用。表的熟悉和使用。各章基本知各章基本知识点点一定的饱和温度对应于一定的饱和压力，反之也成立，即两者间存在单值关系。一定的饱和温度对应于一定的饱和压力，反之也成立，即两者间存在单值关系。2024/7/1928水水温温超超过过一一定定数数值值tc时时，液液相相不不可可能存在，而只能是气相能存在，而只能是气相-临界状态临界状态各章基本知各章基本知识点点固液固液汽体汽体临界点临界点液体液体液汽液汽三相线三相线固汽固汽蒸汽蒸汽pT Tvp p常数常数T T常数常数固体固体固液固液液体液体固体固体o 三相点三相点蒸汽蒸汽A固汽固汽液液汽汽CBpT汽体汽体（汽化曲

25、（汽化曲线）（熔解曲线）（熔解曲线）（升（升华曲曲线）临界点界点2024/7/1929未饱和水状态未饱和水状态 饱和水状态饱和水状态 湿饱和蒸汽状态湿饱和蒸汽状态 干饱和蒸汽状态干饱和蒸汽状态 过热蒸汽状态过热蒸汽状态过热阶段过热阶段水蒸汽的定压生成过程水蒸汽的定压生成过程饱和水的汽化阶段饱和水的汽化阶段水的预热阶段水的预热阶段水蒸汽的定水蒸汽的定水蒸汽的定水蒸汽的定压压生成生成生成生成过过程小程小程小程小结结干度干度x2024/7/1930一点、二线、三区、五态一点、二线、三区、五态各章基本知各章基本知识点点加热汽化过程在加热汽化过程在pv图和图和Ts图上可归纳为：图上可归纳为：一点：临界点

26、；二线：饱和水线和饱和蒸汽线；三区：过冷水区、湿蒸汽区及过热蒸汽区；五态：过冷水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽及过热蒸汽。pTabcdeabcdeabcdeabcdeabcdeabcde饱和水线饱和水线饱和水线饱和水线饱和蒸汽线饱和蒸汽线饱和蒸汽线饱和蒸汽线临界点临界点临界点临界点pcrTcr2024/7/1931水蒸气图表各章基本知各章基本知识点点l水蒸气是典型的非理想气体，勿用理想气体公式计算！l水蒸气表和图的熟悉和使用。典型：给定饱和蒸气和饱和水的热力学参数，根据干干度度算出湿蒸气的热力学参数，再进行运算！当然，需要根据根据T、p判断状态判断状态。2024/7/1932情况一：已知（情

27、况一：已知（p,t）在湿蒸气区，在湿蒸气区，p、t不是两个独立的变量，因此不能由不是两个独立的变量，因此不能由p、t确定状态点。确定状态点。查饱和表得已知压力（或温度）下的饱和温度查饱和表得已知压力（或温度）下的饱和温度ts(p)（或饱和压力（或饱和压力ps(t) ）：）：2024/7/1933情况二：已知情况二：已知p（或（或t）及某一比参数）及某一比参数y（v或或s或或h）：）：查饱和表得已知压力（或温度）下的查饱和表得已知压力（或温度）下的y、y”：在湿蒸气区干度及其它参数的的计算：在湿蒸气区干度及其它参数的的计算：2024/7/1934h-s图-方便进行定压热量和绝热功量计算湿区：有定

28、湿区：有定压（定温）（定温）线和定干度和定干度线；过热区：有定区：有定压线和定温和定温线。图中中粗粗线为界限曲界限曲线，其上，其上为过热蒸汽区，其下蒸汽区，其下为湿蒸汽区。湿蒸汽区。定定压线在湿区在湿区为倾斜直斜直线，进入入过热区斜率逐区斜率逐渐增大增大(向上向上倾倾斜斜)。shpT图图7-4水蒸汽的水蒸汽的h-s图图定温定温线由左右延伸，由左右延伸，过热区，定温区，定温线较平坦，越往右越接近水平平坦，越往右越接近水平线 理想气体。理想气体。由于工程上用的水蒸汽都是由于工程上用的水蒸汽都是过热蒸汽或蒸汽或x50%的水蒸汽，的水蒸汽，对于于x50%的湿蒸汽的湿蒸汽图中未中未载，仍由，仍由表表中中

29、计算。算。 定容定容线与定与定压线去向相同，去向相同，仅斜率大斜率大一些一些干度干度线只在湿蒸汽区才有意只在湿蒸汽区才有意义，工程上，工程上2024/7/1935第四章第四章 气体和蒸汽的基本气体和蒸汽的基本热力力过程程一般一般为可逆可逆过程、理想气体、定程、理想气体、定值比比热容。容。典型典型过程：定容、定程：定容、定压、定温和、定温和绝热；根据系根据系统平衡的性平衡的性质及及过程中系程中系统与外界与外界热传递和功和功传递的的特定条件特定条件，建立，建立过程方程式程方程式p=f(v)。借助借助过程方程和程方程和状状态方程方程,找出不同状找出不同状态间的参数关系的参数关系,进而相互确定之（而相

30、互确定之（对于于实际气体，常采用气体，常采用图表表计算）。算）。在在p-v图和和T-s图中中画出画出过程曲程曲线,直直观地描述地描述过程中参数的程中参数的变化化规律及能量律及能量转换情况。情况。计算算热力力过程始、末状程始、末状态间的比的比热力学能力学能,比比焓和比和比熵的的变化量化量（u、h、s）。确定确定1kg工工质对外作出的外作出的功和功和过程程热量量。分析分析热力力过程的一般步程的一般步骤思考，热量如何计算？思考，热量如何计算？2024/7/1936第四章第四章 理想气体的理想气体的热力力过程程l定容定容过程程：l过程方程式程方程式lp,v,T关系关系lu,h,s计算算l能量交能量交换

31、各章基本知各章基本知识点点V=Constant公式都只给出定比热容的形式，对于变比热容的情况，请自行变换。公式都只给出定比热容的形式，对于变比热容的情况，请自行变换。参照参照P101，注意，注意k值也非定值值也非定值。2024/7/1937第四章第四章 理想气体的理想气体的热力力过程程l定定压过程程：l过程方程式程方程式lp,v,T关系关系lu,h,s计算算l能量交能量交换各章基本知各章基本知识点点p=Constant2024/7/1938第四章第四章 理想气体的理想气体的热力力过程程l定温定温过程程：l过程方程式程方程式lp,v,T关系关系lu,h,s计算算l能量交能量交换各章基本知各章基本

32、知识点点T=Constant2024/7/1939第四章第四章 理想气体的理想气体的热力力过程程l定定熵过程程：l过程方程式程方程式lp,v,T关系关系lu,h,s计算算l能量交能量交换各章基本知各章基本知识点点2024/7/1940第四章第四章 理想气体的理想气体的热力力过程程l多多变过程程：l过程方程式程方程式lp,v,T关系关系lu,h,s计算算l能量交能量交换各章基本知各章基本知识点点要会求多要会求多变过程比程比热容容2024/7/1941第四章第四章 理想气体的理想气体的热力力过程程各章基本知各章基本知识点点l四个基本热力四个基本热力过程在p-v,T-s图上的表示。l各种特征多变过程

33、在多变过程在p-v和和T-s图上表示（习题图上表示（习题4-12）。）。vpsT定压,n=0定压,n=0定容,n=定容,n=定温,n=1定温,n=1定熵,n=k定熵,n=k0n10n11nk1nknk图图4-3各种过程的各种过程的p-v图和图和T-s图图2024/7/1942(1)功功热转化化(2)有限温差有限温差传热（温差）（温差）(3)自由膨自由膨胀（压力力势）(4)混合混合过程（程（浓度度势）自然界一切自自然界一切自发进行的物理行的物理现象均有方向性（象均有方向性（单向向），系），系统总是由不平衡状是由不平衡状态朝着平衡状朝着平衡状态进行。一个非自行。一个非自发过程程的的实现，一定是以另

34、一个自，一定是以另一个自发过程的程的进行作行作为补充充。* *凡是能凡是能够独立地、无条件自独立地、无条件自动进行的行的过程，称程，称为自自发过程。其它不能自程。其它不能自动进行而需要外界帮助的行而需要外界帮助的过程称程称为非自非自发过程。程。第五章第五章热力学第二定律力学第二定律2024/7/1943第五章第五章热力学第二定律力学第二定律l关于能量传递或转化时的关于能量传递或转化时的方向方向、条件条件和和限度限度开尔文普朗克说法热功转换角度开尔文普朗克说法热功转换角度不可能制造出从不可能制造出从单一单一热源吸热、使之热源吸热、使之全部全部转化为功而不转化为功而不留下留下其他任何变化其他任何变

35、化的的循环循环工作的热力发动机。工作的热力发动机。克劳修斯说法传热角度克劳修斯说法传热角度热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。l2种表述的相互证明。各章基本知各章基本知识点点2024/7/1944第五章第五章热力学第二定律力学第二定律l卡诺循环卡诺循环：吸热与放热过程中热源与工质间T=0时，热效率最高-定温定温吸、放热吸、放热+绝热绝热压缩、膨胀。压缩、膨胀。各章基本知各章基本知识点点vpTT1T2abdcs1s2dbacq1q2q1q2sssT2T1图图5-3卡诺循环卡诺循环sabwnet21qq-= wnet定温吸定温吸热定温

36、放定温放热绝热膨膨胀绝热压缩2024/7/1945第五章第五章热力学第二定律力学第二定律各章基本知各章基本知识点点卡诺循环效率卡诺循环效率：c只决定于只决定于T1、T2，与工与工与工与工质质性性性性质质无关；无关；无关；无关；T1、T2，温差越大，温差越大，c！c只能小于只能小于1,因因T1=或或T2=0都不能都不能实现。（。（热热二律）二律）二律）二律）当当 T1=T2时,c=0。表明。表明:“凡有温差皆有凡有温差皆有动力力”“单热单热源源源源热热机不可能机不可能机不可能机不可能”。卡诺定理卡诺定理定理一：定理一：在在相同温度相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其的

37、高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等热效率都相等，与可逆循，与可逆循环的环的种类无关种类无关，与采用哪种工质也无关。，与采用哪种工质也无关。定理二：定理二：在在温度同温度同为为T T1 1的热源和同为的热源和同为T T2 2的冷源间工作的一切的冷源间工作的一切不可逆不可逆循环，其循环，其热效率必小于可逆循环热效率必小于可逆循环。2024/7/1946回回热热是是提提高高热热效效率率的的一一种种行行之之有有效效的的方方法法，被被广广泛泛采用。采用。概括性卡诺循环概括性卡诺循环hngmTdbacq1q2T1T2多热源可逆循环多热源可逆循环T T0 0s sm mn n

38、D Dd de ea aA Ah hB Bb bc cC Cl lT T1 1T T2 2g gdsdss sT T1 1T T2 2T Ti i2024/7/1947第五章第五章热力学第二定律力学第二定律l克劳修斯法克劳修斯法导出状态参数导出状态参数-熵熵各章基本知各章基本知识点点PVO任意可逆循环看作任意可逆循环看作无数个微元卡诺循环组成无数个微元卡诺循环组成。微元卡诺循环。微元卡诺循环图图5-7熵参数导出用图熵参数导出用图变化量与路径无关，只与初终态有关，其微变化量与路径无关，只与初终态有关，其微元差是全微分，定义为状态参数元差是全微分，定义为状态参数-熵熵sTr1、Tr2是换热时的是换

39、热时的热源温度热源温度，统一用，统一用T表示。表示。2024/7/1949孤立系孤立系熵增原理增原理及其及其应用用 孤立系统的熵只能增大，或者不变，孤立系统的熵只能增大，或者不变，绝不能减小绝不能减小，各章基本知各章基本知识点点热源源熵变工工质熵变冷源冷源熵变由卡诺定理二可知：由卡诺定理二可知：dS =0001、热功过程、热功过程2024/7/19502、温差、温差传热过程程若若为有限温差有限温差传热，TATB，则有有3、摩擦耗散，功、摩擦耗散，功转化成化成热l耗散耗散热Qg耗散功耗散功Wl，由孤立系内某个物体吸收，引起，由孤立系内某个物体吸收，引起熵增大增大l如果如果吸收耗散吸收耗散热的物体

40、温度的物体温度环境温度境温度，它将不再具有做功的能力，做功能力，它将不再具有做功的能力，做功能力损失失I，dId dWl。2024/7/1951熵增原理的实质熵增原理的实质孤立系孤立系统内部存在内部存在不平衡不平衡势差差是是过程自程自动进行的推行的推动力，也是力，也是总熵增大的原因。当自增大的原因。当自动过程程停止停止进行行时，孤立系，孤立系统的的总熵达到最大达到最大值，系，系统达到相达到相应的平衡状的平衡状态，这时，即即为平衡判据平衡判据。因而，。因而，熵增原理指出了增原理指出了热过程程进行的行的限度限度。实际过程都不可逆，所以程都不可逆，所以实际的的热力力过程程总是朝着使系是朝着使系统总熵

41、增大的方向增大的方向进行。行。熵增增原理原理阐明了明了过程程进行的行的方向方向。导致孤立系致孤立系统熵减的减的过程不可能程不可能单独独进行，除非有行，除非有补偿过程程（使孤立系（使孤立系统熵增的增的过程）伴随程）伴随发生，以使孤立系生，以使孤立系统总熵增大增大（至少不（至少不变）。从而）。从而熵增原理也揭示了增原理也揭示了热过程程进行的行的条件条件。熵增原理全面地、透增原理全面地、透彻地揭示了地揭示了热过程程进行的行的方向方向、限度限度和和条件条件，这些正是些正是热力学第二定律力学第二定律的的实质。2024/7/1952一、闭口系（控制质量）熵方程一、闭口系（控制质量）熵方程（5-23）控制控

42、制质量的量的熵变等于等于熵流流和和熵产之和。之和。定定义为熵流（流（热流引起的流引起的熵变）2024/7/1953二、开口系（控制体积）熵方程二、开口系（控制体积）熵方程开口系熵方程的一般形式开口系熵方程的一般形式:图图5-17熵方程导出模型熵方程导出模型热源热源物质物质 源源CVCVQQWWs se emme e孤立系孤立系s si immi i控制体控制体积熵变热源源熵变( (放放热热-)-)系系统流出流出熵变（物（物质源流源流入）入）系系统流入流入熵变（物（物质源流源流出）出）控制体控制体积的的熵变等于等于熵流与流与熵产之和。之和。热熵流流(吸吸热-)物物质熵流流熵产注意：注意：熵产和和

43、熵流同流同过程有关程有关，同，同样的系的系统初、初、终态之之间有不同的不可逆有不同的不可逆过程，程，各自的各自的熵产和和熵流可以不相同，但流可以不相同，但综合效合效应引起的引起的系系统熵变相同相同。2024/7/1954（火用）的概念、孤立系中（火用）的概念、孤立系中熵增与（火用）增与（火用）损失，能量失，能量贬值原理原理可可无限转换无限转换的能量称为（火用的能量称为（火用）“有用功有用功”。而把能量中。而把能量中不不可能转化可能转化为有用功的部分称为（火无）（为有用功的部分称为（火无）（“废热废热”）。）。（火用）损失（火用）损失/有用功损失有用功损失各章基本知各章基本知识点点2024/7/

44、1955热量热量（火用）（火用）sTs1s2T2T1T0EX,QAn,Q12s冷量（火用）冷量（火用）sTs1s2T2T1T0An,Q0Q031sTT0EX,Q0242024/7/1956lTA和和T0之间的可逆热机可做的最大功即之间的可逆热机可做的最大功即为为TA温度体系的热量（火用）为温度体系的热量（火用）为1234,(火无火无)为为3564。l而由于温差不可逆传热，体系而由于温差不可逆传热，体系B的温度的温度比体系比体系A的要低，其热量（火用）为的要低，其热量（火用）为1234，(火无火无)为为3564。sTTAT0火用火用火无火无12TBsAsiso12三、孤立系中熵增与（火用）损失，

45、能量贬值原理三、孤立系中熵增与（火用）损失，能量贬值原理534635sB( (火无火无) )增增2024/7/1957孤立系熵增等于熵产孤立系熵增等于熵产 表明：表明：环境温度环境温度T T0 0一定时，孤立系统（火用）损失与一定时，孤立系统（火用）损失与其熵增成正比。上式同样适用与开口或闭口系统。其熵增成正比。上式同样适用与开口或闭口系统。孤立系统中进行热力过程时（火用）只会减小不孤立系统中进行热力过程时（火用）只会减小不会增大，极限情况下（可逆过程）（火用）保持不变，这会增大，极限情况下（可逆过程）（火用）保持不变，这就是就是能量贬值原理能量贬值原理，即，即由由于于实实际际过过程程总总有有

46、某某种种不不可可逆逆因因素素，能能量量中中的的一一部部分分（火火用用）不不可可避避免免地地将将退退化化为为（火火无无），而而且且一一旦旦退退化化为为（火火无无）就就再再也也无无法法转转变变为为（火火用用），即即能能量量贬贬值值。因因而而尽尽可可能能地地减减少少（火火用用）损损失失是是合合理理用用能能和和节节能的指导方向。能的指导方向。2024/7/1958第七章第七章 气体和蒸汽的流气体和蒸汽的流动l熟悉当地音速、绝热滞止、马赫数、喷管的类型、扩压熟悉当地音速、绝热滞止、马赫数、喷管的类型、扩压管等概念；管等概念；l喷管的计算（状态判断、出口面积、出口速度）和选型；喷管的计算（状态判断、出口面

47、积、出口速度）和选型；l了解背压变化时喷管内流动过程、有摩阻的绝热流动和了解背压变化时喷管内流动过程、有摩阻的绝热流动和绝热节流等。绝热节流等。各章基本知各章基本知识点点2024/7/1959稳定流定流动的基本方程式：的基本方程式：四、声速方程四、声速方程三、过程方程式三、过程方程式二、能量方程二、能量方程一、质量方程一、质量方程普适，必须条件普适，必须条件普适，绝热过程忽略高度能普适，绝热过程忽略高度能定值比热的理想气体或实际气体的经验公式定值比热的理想气体或实际气体的经验公式状态参数，各截面音速不断变化状态参数，各截面音速不断变化2024/7/1960一、力学条件一、力学条件（8-98-9

48、）由流动过程能量方程式和热力学第一定律解析式，得：由流动过程能量方程式和热力学第一定律解析式，得：式（式（8-9）即）即为促使流速促使流速变化的化的力学条件力学条件，即，即压力降低力降低时技技术功功为正，故气流正，故气流动能增加，流速能增加，流速增加；相反，如增加；相反，如压力升高，力升高，则流速必降低。反流速必降低。反过来，要使气流速度增加，必来，要使气流速度增加，必须膨膨胀以降低其以降低其压力。力。或或（b b）2024/7/1961 二、几何条件二、几何条件（8-88-8）（8-98-9）可可见流速流速变化化时气流截面面气流截面面积的的变化化规律不但与律不但与流速的高低流速的高低（与当地

49、声速比（与当地声速比较）有关，）有关，还与与喷管管是是渐缩还是是扩压管管有关（有关（ dcf的正的正负 ）。）。再再+连续性方程式微分式连续性方程式微分式绝热过程方程式程方程式力学条件力学条件2024/7/1962促使流速改促使流速改变的条件的条件1、力学条件、力学条件2、几何条件、几何条件压力降低力降低时技技术功功为正，故气流正，故气流动能增加，流速增加；相反，如能增加，流速增加；相反，如压力升高，力升高，则流速必降低。流速必降低。反反过来，要使气流速度增加，必来，要使气流速度增加，必须膨膨胀以降低其以降低其压力。力。符合几何条件符合几何条件则膨膨胀或或压缩过程的不可逆程的不可逆损失减少，截

50、面面失减少，截面面积的的变化化规律与律与Ma的高低的高低有关，有关，也与是膨也与是膨胀还是是压缩有关（是有关（是喷管管还是是扩压管）。管）。2024/7/1963喷管管内内工工质各各参参数数 沿沿流流动方方向向的的变化化规律律c流速流速c比容比容v压力压力p音速音速aCp，c，a，v2024/7/1964各章基本知各章基本知识点点图图8-3喷管喷管(dp0,dcf0)Ma1Ma1Ma1dA0渐扩渐扩dA0缩放缩放Ma1Ma1喷管喷管dA0dA0dcf0渐缩渐缩临界截面临界截面渐扩渐扩缩放（拉伐尔）缩放（拉伐尔）扩压管是使工质流过后，速度降低而压力升高扩压管是使工质流过后，速度降低而压力升高的设

51、备。气体在扩压管中的能量转换过程，正好和喷管中的过的设备。气体在扩压管中的能量转换过程，正好和喷管中的过程相反程相反2024/7/1965喷管的管的计算（状算（状态判断、出口面判断、出口面积、出口速度）和、出口速度）和选型型各章基本知各章基本知识点点cr双原子理想气体，若比双原子理想气体，若比热容取定容取定值cr过热蒸汽蒸汽cr干干饱和蒸汽和蒸汽关关键：状：状态判断判断(习题8-2)流量按流量按最小截面最小截面（即收缩喷管的出口截面，缩放喷管的喉部截面）（即收缩喷管的出口截面，缩放喷管的喉部截面）来计算来计算0aqmcb图图8-7 8-7 喷管流量喷管流量q qm m临界临界临界临界流量流量2

52、024/7/1966收收缩喷管，管，qm随随压比比 p2/p0的降低而增加，但当的降低而增加，但当 (p2/p0)=cr时流流量达最大量达最大值，并且，并且压比比继续降低亦不能使流量降低亦不能使流量继续增大。增大。-先先判断收判断收缩喷管的出口管的出口压力能否降到力能否降到临界界压力。力。缩放放喷管：管：虽然然喷管出口截面的管出口截面的压力力p2继续降低，喉部截面以后气降低，喉部截面以后气流速度达到超声速，流速度达到超声速，喷管截面面管截面面积也也扩大，但由于大，但由于缩放放喷管的管的喉部截面保持喉部截面保持临界状界状态，故流量保持不，故流量保持不变。对于喷管设计时，对于喷管设计时，先先确定喷

53、管的几何形状确定喷管的几何形状，再按照给定的流量再按照给定的流量计算截面尺寸计算截面尺寸。各章基本知各章基本知识点点2024/7/1967喷管两种管两种计算算各章基本知各章基本知识点点设计计算算校核校核计算算已知已知进口参数进口参数(p1、t1)、出口背压、出口背压(pb)、流量、流量qm喷管形状、尺寸喷管形状、尺寸(A2、Acr)、进口参数、进口参数(p1、t1)、出口背压、出口背压(pb)求求喷管形状、尺寸喷管形状、尺寸(A2)、出口参数、出口参数(t2、cf2)出口参数出口参数(t2、cf2)、流量、流量qm关关键p2=pbp2pcr渐缩喷管渐缩喷管p2pcr缩放喷管缩放喷管缩放喷管缩放

54、喷管p2=pb渐缩喷管渐缩喷管p2=pcr(p2pcr)；p2=pb(p2pcr）2024/7/1968*l了解背压变化时喷管内流动过程：渐缩喷管渐缩喷管bpcr，气体能，气体能够完全膨完全膨胀，p2=pb。 AB2.pbpcr，刚好完全膨好完全膨胀，p2=pb=pcr。达到当地。达到当地声速声速cf,cr，和，和最大流量最大流量qm,max。 AC3.pbpcr，膨膨胀不足不足。p2=pcr和和cf,cr、qm,max。ACD各章基本知各章基本知识点点DpABCp0p2pbpcrDp0p2pbpABCGEFp0缩放喷管缩放喷管b设计出口出口压力力p2:ABC。 2.pbp2:过度膨度膨胀:E

55、G。2024/7/1969有摩阻的绝热流动&绝热节流第一次在实际应用中考虑了第一次在实际应用中考虑了摩擦、能量耗散的不可逆过程。摩擦、能量耗散的不可逆过程。引入速度系数引入速度系数或能量损失系数或能量损失系数各章基本知各章基本知识点点实际出口速度出口速度理想可逆流理想可逆流动出口速度出口速度2024/7/1970一、绝热节流的特点一、绝热节流的特点 节流过程不可逆节流过程不可逆节流过程不可逆节流过程不可逆 节流前后流体的焓不变节流前后流体的焓不变节流前后流体的焓不变节流前后流体的焓不变 节流后压力下降、比体积增大节流后压力下降、比体积增大节流后压力下降、比体积增大节流后压力下降、比体积增大速度

56、变化曲线压力变化曲线节流的温度效应节流的温度效应节流的温度效应节流的温度效应理想气体节流温度零效应，其他大多数气体节流后变冷理想气体节流温度零效应，其他大多数气体节流后变冷理想气体节流温度零效应，其他大多数气体节流后变冷理想气体节流温度零效应，其他大多数气体节流后变冷2024/7/1971第八章第八章 压气机的气机的热力力过程程单级活塞式压气机的工作原理：三种理想压缩过程的耗功和做功量的比较；多级压缩和级间冷却的图示及其优点（安全性、耗功）；余隙容积的影响、容积效率；等温压缩效率和绝热压缩效率等概念；叶轮式压气机工作过程的图示分析；各章基本知各章基本知识点点2024/7/1972单级活塞式活塞

57、式压气机的工作原理气机的工作原理f1：进气过程；进气过程；12：压缩压缩过程过程；2g：排气过程。排气过程。图图9-1活塞式压气机示功图活塞式压气机示功图WcH1H2Q?VpP11P22gfV1V2进气和排气气和排气过程程f-1和和2-g都不是都不是热力力过程，气体的状程，气体的状态并不并不发生生变化，只是缸内气体数量化，只是缸内气体数量发生生变化。化。压缩过程程1-2才是才是热力力过程，气体的状程，气体的状态发生了生了变化化。压缩过程耗功：面程耗功：面积1-2-m-n-1mn2024/7/1973三种理想三种理想压缩过程程两个极限的两个极限的压气气过程：即程：即绝热压缩和和等温等温压缩。+多

58、多变压缩过程（程（1nk），），压缩过程有程有热量量传出，气体温度也有所升出，气体温度也有所升高。高。特点：特点：各章基本知各章基本知识点点vpP11P22T2s2nsTP11P22s2n2T图图9-2压缩过程的压缩过程的p-v图和图和T-s图图2024/7/1974余隙容积和容积效率增压比增压比,V;Vc/Vh,V。即即余隙容余隙容积的存在限制了的存在限制了增压比的提高。增压比的提高。各章基本知各章基本知识点点图图9-3有余隙容积时的示功图有余隙容积时的示功图H1H2Vp4132gf06V=V1-V4Vh=V1-V3VcV4-V6有效吸气容积有效吸气容积(V1-V4)/活塞排量活塞排量(V1

59、-V3)耗功量仍为：耗功量仍为：2024/7/1975多级压缩和级间冷却的优点：耗功多级压缩和级间冷却的优点：耗功、终、终温温、高压气缸比体积、高压气缸比体积，直径，直径。 最佳最佳压缩比：压缩比：l每级压气机所需的功相等。每级压气机所需的功相等。l每个气缸中气体压缩后所达到的最高温每个气缸中气体压缩后所达到的最高温度相同（度相同（T2=T3）。）。l每级向外排热量相等，而且每一级的中每级向外排热量相等，而且每一级的中间冷却器向外排热量也相等。间冷却器向外排热量也相等。各章基本知各章基本知识点点VpP11P223egf23Pm3T图图9-4两级压缩、中间冷却压气机示意图两级压缩、中间冷却压气机

60、示意图（b）多级压缩和级间冷却2024/7/1976l活塞式压缩机的评价指标：活塞式压缩机的评价指标：l叶轮式压气机的评价指标：叶轮式压气机的评价指标：各章基本知各章基本知识点点定温效率定温效率绝热效率效率可逆定温可逆定温压缩过程耗功程耗功实际压缩过程耗功程耗功可逆可逆绝热压缩过程耗功程耗功实际压缩过程耗功程耗功2024/7/1977第九章第九章 气体气体动力循力循环l活塞式内燃机的三种理想加热循环及其相关无量纲量活塞式内燃机的三种理想加热循环及其相关无量纲量的定义；的定义；l三种理想加热循环的热经济性的计算比较；三种理想加热循环的热经济性的计算比较；l布雷顿布雷顿(Brayton)循环的图示

61、及其热效率计算。循环的图示及其热效率计算。各章基本知各章基本知识点点2024/7/1978分析分析动力循力循环的一般方法的一般方法各章基本知各章基本知识点点1、将将实际循循环抽象和抽象和简化化成理想循成理想循环任何任何实际热力装置中的工作力装置中的工作过程都是不可逆的，且十分复程都是不可逆的，且十分复杂。为了了进行行热力分析，需要建立力分析，需要建立实际循循环相相对应的的热力学模型，即可用理想的可逆循力学模型，即可用理想的可逆循环代替代替实际不可逆循不可逆循环。如将。如将实际不可逆的燃不可逆的燃烧过程程简化化为可可逆的吸逆的吸热过程程动力循力循环的的热效率：效率：2、将将简化好的理想可逆循化好

62、的理想可逆循环表示在表示在p-v、T-s图上上3、对理想循理想循环进行分析行分析计算算计算循算循环中有关状中有关状态点（如最高点（如最高压力点、最高温度点）的参数，与外界交力点、最高温度点）的参数，与外界交换的的热量、功量量、功量以及循以及循环热效率效率或或工作系数工作系数。2024/7/1979分析分析动力循力循环的一般方法的一般方法各章基本知各章基本知识点点5、对理想循理想循环的的计算算结果引入必要的果引入必要的修正修正考考虑实际存在的不可逆性存在的不可逆性对理想循理想循环的的结果果进行行修正修正。4、定性分析各主要参数定性分析各主要参数对理想循理想循环的的吸吸热量、放量、放热量及量及净功

63、量的影响功量的影响，进而分析而分析对循循环热效率效率（或工作系数）（或工作系数）的的影响影响，提出，提出提高提高循循环热效率效率（或工作系数）的主要（或工作系数）的主要措施措施。平均温度分析法：平均温度分析法：6、对实际循循环进行行热力学第二定律分析力学第二定律分析熵分析分析火用分析火用分析2024/7/1980空气空气标准假准假设及内燃机循及内燃机循环的的简化化 气体气体动力循力循环在在简化化时常常应用所用所谓“空气空气标准准”假假设：假定工作流体：假定工作流体是一种是一种理想气体理想气体；假；假设它具有与它具有与空气相同空气相同热力性力性质；将；将排气排气过程程和和燃燃烧过程程用向低温用向

64、低温热源的源的放放热过程和自高温程和自高温热源的源的吸吸热过程取代。程取代。l1）燃烧过程）燃烧过程可逆可逆定容定容或（和）或（和）定压定压吸热过程；把排气过程吸热过程；把排气过程向低向低温热源可逆温热源可逆定容定容放热过程放热过程； l2）工质）工质定值比热定值比热的的理想理想气体（空气）；气体（空气）；l3）吸、排气过程）吸、排气过程忽略摩擦及节流损失，认为进、排气推动功相抵忽略摩擦及节流损失，认为进、排气推动功相抵消，即图消，即图10-1中中0-1和和1-0重合，加之把燃烧改成加热后，不必考虑燃重合，加之把燃烧改成加热后，不必考虑燃烧耗氧问题，因而开式循环就可抽象为闭式循环；烧耗氧问题，

65、因而开式循环就可抽象为闭式循环；l4）膨胀和压缩过程）膨胀和压缩过程可逆绝热可逆绝热（等熵）过程；（等熵）过程；2024/7/1981图图10-4 混合加热理想循环混合加热理想循环（1）压缩比压缩比：压缩前、后比体积之比，表征内燃机工作体积大小。：压缩前、后比体积之比，表征内燃机工作体积大小。（2）定容升压比定容升压比: :定容加热后与加热前压力之比，表示内燃机定定容加热后与加热前压力之比，表示内燃机定容燃烧情况。容燃烧情况。（3）定压预胀比定压预胀比: :定压加热后与加热前比体积之比，表示内燃机定压加热后与加热前比体积之比，表示内燃机定压燃烧情况。定压燃烧情况。pv12345Tsv12345

66、pvss混合加混合加热循循环2024/7/1982图图10-4 混合加热理想循环混合加热理想循环pv12345Tsv12345pvss混合加混合加热循循环循循环中工中工质从高温从高温热源吸收的源吸收的热量量q1为：向低温向低温热源放出的源放出的热量量q2为：循循环净功功wnet为：据循据循环热效率定效率定义有：有：定容和定定容和定压吸吸热2个个过程程2024/7/1983l通常把气体通常把气体动力循力循环的的热效率表示效率表示为循循环特性参数的函数。特性参数的函数。因因为1-2与与4-5是定是定熵过程，故有程，故有:注意到注意到v1=v5、 p4p3、v2=v3,并将上两式相除得并将上两式相除

67、得:2024/7/19843-4是定是定压过程，有程，有:2-3是定容是定容过程，有程，有:1-2是定是定熵过程，有程，有:由于由于5-1是定容是定容过程，所以程，所以:2024/7/1985上式说明：上式说明：t随随压缩比压缩比和和定容增压比定容增压比的增大的增大而提高。而提高。t随随定压预胀比定压预胀比的增大而降低。的增大而降低。*在循环特性参数（在循环特性参数（、及及）一定的条件下，提高初态参数，对热效）一定的条件下，提高初态参数，对热效率虽然并无影响，但可以提高净功。因此可以采用率虽然并无影响，但可以提高净功。因此可以采用“增压增压”等措等措施来提高柴油机的净功。施来提高柴油机的净功。

68、混合加混合加热循循环的的热效率效率为:=v1/v2,T2=p3/p2,T3=v4/v3,T4，但，但T5也也平均吸热温度升高平均吸热温度升高因为定容线比定压线陡，平均放热温度的提高因为定容线比定压线陡，平均放热温度的提高比平均放热温度的提高要大比平均放热温度的提高要大pv12345Tsv=v1/v2,T2=p3/p2,T3=v4/v3,T4，但，但T5也也平均吸热温度升高平均吸热温度升高因此定容线比定压线陡，平均放热温度的提高因此定容线比定压线陡，平均放热温度的提高比平均放热温度的提高要大比平均放热温度的提高要大2024/7/1986定定压加加热循循环绝热膨膨胀绝热压缩定定压吸吸热定容放定容放

69、热3241pvss绝热膨膨胀绝热压缩定定压吸吸热定容放定容放热3241Tspv高速柴油机的燃高速柴油机的燃烧过程主要在活塞离开上止点后的一段行程中程主要在活塞离开上止点后的一段行程中进行，行，这时燃燃料燃料燃烧和燃气膨和燃气膨胀同同时进行，气缸内行，气缸内压力基本保持不力基本保持不变简化成定化成定压加加热理理想循想循环，可以看成混合加，可以看成混合加热理想循理想循环的特例的特例没有定容加没有定容加热过程程=1：2024/7/1987定定定定压预胀压预胀比比比比对对循循循循环热环热效率的影响效率的影响效率的影响效率的影响32324411pvTssspv增大增大增大增大预胀预胀比比比比 ，可使吸，

70、可使吸，可使吸，可使吸热热平均温度升高，放平均温度升高，放平均温度升高，放平均温度升高，放热热平均温度也升高，因定容平均温度也升高，因定容平均温度也升高，因定容平均温度也升高，因定容线线比定比定比定比定压线压线陡，所以陡，所以陡，所以陡，所以放放放放热热平均温度增平均温度增平均温度增平均温度增长长的比吸的比吸的比吸的比吸热热平均温度增平均温度增平均温度增平均温度增长长的快的快的快的快，使循，使循，使循，使循环热环热效率减小。效率减小。效率减小。效率减小。2024/7/1988各章基本知各章基本知识点点定容加定容加热循循环绝热膨膨胀绝热压缩定容放定容放热定容吸定容吸热3241pvss绝热膨膨胀绝

71、热压缩定容吸定容吸热定容放定容放热3241T Tsvv由由于于煤煤气气机机、汽汽油油机机和和柴柴油油机机燃燃料料性性质质不不同同，机机器器的的构构造造也也不不同同，其其燃燃烧烧过过程程接接近近于于定定容容过过程程，不不再再有有边边燃燃烧烧边边膨膨胀胀接接近近于于定定压压的的过过程程，相相当当于于预预胀胀比比1时的混合加热循环：时的混合加热循环：2024/7/1989各种理想循各种理想循环的的热力学比力学比较压缩比压缩比相同、相同、q q1 1相同相同的比较：的比较：各章基本知各章基本知识点点Ts3122434 434abbb定压定压混合混合定容定容最高压力和温度相同时最高压力和温度相同时的比较

72、：的比较：定压定压混合混合定容定容332”221564T T0 0s sTmaxpmaxT1V,mT1m,mT1p,mT2mTminpmin2024/7/1990燃气燃气轮机机布雷布雷顿(Brayton)循循环 各章基本知各章基本知识点点绝热膨膨胀3 32 21 14 4pfe0v绝热压缩定定压吸吸热定定压放放热3 3n n2 21 14 4m ms sT0p2p1绝热压缩定定压吸吸热定定压放放热绝热膨膨胀定定压加加热的理想循的理想循环的循的循环的特性参数是的特性参数是循循环增增压比比和和循循环增增温比温比，分，分别表示循表示循环压力和温度的最大力和温度的最大值与最小与最小值之比。之比。202

73、4/7/1991由于燃气由于燃气轮机装置机装置实际循循环各各过程都伴随有不可逆程都伴随有不可逆损失，主要是失，主要是压缩过程和膨程和膨胀过程存在的程存在的摩擦摩擦等不可逆性等不可逆性熵增、焓（温）升熵增、焓（温）升。 燃气燃气轮机装置的定机装置的定压加加热实际循循环分析：分析： 压气机气机实际耗功耗功w C=h2 h1(h2h1)/ C,s(10-16)燃气燃气轮机机实际作功作功w T=h3h4 T(h3h4)(10-17)利用两个效率参数利用两个效率参数 ，可把循环内部热效率表示为：，可把循环内部热效率表示为：3 3h h1 12 2224 44 4Toefgs图10-19燃气燃气轮机装置机

74、装置实际循循环的的T-s图压缩机的机的绝热效率效率燃气燃气轮机的相机的相对内部效率内部效率2024/7/1992第十章第十章 蒸汽蒸汽动力循力循环装置装置l为什么不能采用工质为水蒸气的卡诺循环？l朗肯循环，以及蒸汽参数对其热效率的影响；l再热循环的目的及其热效率计算；l抽汽回热循环中抽汽量、做功量和热效率的计算。（参考P309例题11-3 ）各章基本知各章基本知识点点2024/7/1993为什么不能采用工什么不能采用工质为水蒸气的卡水蒸气的卡诺循循环？l1、工质处于低干度的湿汽状态（点、工质处于低干度的湿汽状态（点8）!水汽混合物的压缩（状态水汽混合物的压缩（状态8）有困难，压缩机工作不稳定，

75、而且）有困难，压缩机工作不稳定，而且8点的湿蒸汽比容比水大得多点的湿蒸汽比容比水大得多（通常大成千上万倍），需用比水泵大得多的压缩机，使得输出的（通常大成千上万倍），需用比水泵大得多的压缩机，使得输出的净功大大减少，同时对压缩机不利。净功大大减少，同时对压缩机不利。l2、循环仅限于饱和区，上限、循环仅限于饱和区，上限T1受临界温度的限制，即使是实现卡诺受临界温度的限制，即使是实现卡诺循环，其理论效率也不高。循环，其理论效率也不高。l3、膨胀末期，湿蒸汽所含的水分太多，不利于动力机的安全。、膨胀末期，湿蒸汽所含的水分太多，不利于动力机的安全。To43(2)856127s2024/7/1994各章

76、基本知各章基本知识点点因为因为循环的热效率为循环的热效率为略去水泵消耗比轴功，略去水泵消耗比轴功，h3=h2蒸汽动力装置的热效率为蒸汽动力装置的热效率为一般很小，占一般很小，占0.8-1%0.8-1%，新蒸汽新蒸汽焓乏汽乏汽焓凝凝结水水焓朗肯循朗肯循环热效率效率2024/7/19951、初温、初温T1对热效率的影响。对热效率的影响。四、蒸汽参数对热效率的影响优点：优点：循环吸热温度循环吸热温度，有利于汽机安全。，有利于汽机安全。缺点：缺点： 对耐热及强度要求高，目前最高初温一般在对耐热及强度要求高，目前最高初温一般在550，很少，很少超过超过600;汽机出口尺寸大汽机出口尺寸大1T2x2vth

77、t%0 300 350 400 450 500 550353637383940初温 t32145T1T1sT2024/7/19962 2、初压、初压p p1 1对热效率的影响对热效率的影响th1T1p2v2x 提提高高初初压压将将使使绝绝热热膨膨胀胀终终点点的的干干度度下下降降。因因为为提提高高初初温温能能提提高高乏乏汽汽的的干干度度, ,所所所所以以以以提提提提高高高高初初初初压压压压和和和和提提提提高高高高初初初初温温温温应应应应同同同同步进行。步进行。步进行。步进行。s325411TT15505004003500.480.440.400.36T0 3 6 9 12 15 18 21p p

78、1 12024/7/19973 3、背压、背压p p2 2对热效率的影响对热效率的影响优点：优点： 局限：局限：受环境温度限制，现在大型机组受环境温度限制，现在大型机组p2为，相应的饱和温度为，相应的饱和温度t2约为约为2733，已接近事实上可能达到的最低限度。冬天环境温度较，已接近事实上可能达到的最低限度。冬天环境温度较低，可以达到较低的凝结温度，低，可以达到较低的凝结温度，p2，热效率较高。热效率较高。此外，降低此外，降低p2若不提高若不提高t1，亦会引起乏汽干度，亦会引起乏汽干度x2a降低，其后果降低，其后果与单独提高与单独提高p1类似。类似。2TthT561233aO78s2a2024

79、/7/1998有摩阻的实际循环l摩阻摩阻！熵增！各章基本知各章基本知识点点汽轮机实际所做的技术功：汽轮机实际所做的技术功：T543(2)O96122act87sh1h2hO1p1t2p22act2ts12024/7/1999再热循环P1234BCT为了使为了使x2,可采用再热循环可采用再热循环:当新汽膨胀到当新汽膨胀到某一中间压力后撤出汽轮机，导入锅炉中特设的再某一中间压力后撤出汽轮机，导入锅炉中特设的再热器热器R或其他换热设备中，使之再加热，然后再导或其他换热设备中，使之再加热，然后再导入汽轮机继续膨胀到背压入汽轮机继续膨胀到背压p2。设备简图如右图所设备简图如右图所示。示。SR2024/7

80、/19100再再热循循环l再热后膨胀到相同背压时干度再热后膨胀到相同背压时干度x2增高，给提高初压创造了条件。增高，给提高初压创造了条件。再热初衷是解决湿度问题。现在再热初衷是解决湿度问题。现在的初温提高了，初压力比较小的的初温提高了，初压力比较小的都不需要再热，而且再热的管道都不需要再热，而且再热的管道耗费、散热严重、控制困难。耗费、散热严重、控制困难。l循环热效率与再热压力有关循环热效率与再热压力有关各章基本知各章基本知识点点Ts0543(2)6b1ac2图图11-9再热循环的再热循环的T-s图图即分子、分母均加上（即分子、分母均加上（ha-hb） 。2024/7/19101回热循环利用蒸

81、汽回热消回热循环利用蒸汽回热消除朗肯循环中水在较低温除朗肯循环中水在较低温度下吸热的不利影响度下吸热的不利影响,提高提高热效率热效率,实际上是不同能级实际上是不同能级的热量的合理利用。的热量的合理利用。l抽汽回热循环中抽汽量、抽汽回热循环中抽汽量、做功量和热效率的计算。做功量和热效率的计算。（参考（参考P309例题例题11-3）各章基本知各章基本知识点点q2P113(2)BSq16CTR2P2402022actR1P301011 1 kg2 2 kg(1(1-1 -2 2) )kg(1(1-1 ) )kg1 kg1 kg2024/7/19102Ts051043(2)16102图图11-9一级抽

82、气回热循环一级抽气回热循环T-s图图对于一级抽汽回热循环，每千克状态为对于一级抽汽回热循环，每千克状态为1的新蒸汽绝热膨胀到的新蒸汽绝热膨胀到状态状态01（p01,t01），即从汽轮机中抽出），即从汽轮机中抽出1kg，将之引入回热器。，将之引入回热器。剩下的（剩下的（1-1）kg蒸汽在汽轮机内继续膨胀到蒸汽在汽轮机内继续膨胀到2，然后进入冷凝器，然后进入冷凝器，被冷却凝结成冷却水被冷却凝结成冷却水2,再经给水泵加压到再经给水泵加压到p01进入回热器。在其中进入回热器。在其中被被1kg的抽汽加热成饱和水，并与的抽汽加热成饱和水，并与1kg的蒸汽凝结的水汇成的蒸汽凝结的水汇成1kg状状态为的饱和水

83、。然后被给水泵加压，泵入锅炉，继续完成循环。态为的饱和水。然后被给水泵加压，泵入锅炉，继续完成循环。由于由于T-s图上各点质量不同，面积不再直接代表热和功。图上各点质量不同，面积不再直接代表热和功。1kgkgkg2024/7/19103循环热效率循环热效率:抽汽量抽汽量:一般忽略水泵的耗功，认为一般忽略水泵的耗功，认为，并有：，并有：可可以以证证明明：回回热热循循环环的的热热效效率率一一定定大大于于单单纯纯朗朗肯肯循循环环的的热热效效率率。现现代代大大型型蒸蒸汽汽动动力力装装置置都都采采用用回回热热循循环环，但但一一般般很很少超过少超过8级，以免系统过于复杂。级，以免系统过于复杂。回热循环的计

84、算回热过程中的热平衡关系式：回热过程中的热平衡关系式：回热器回热器2024/7/19104(1)回热循环的回热循环的t大于单纯朗肯循环的大于单纯朗肯循环的t；(2)锅炉热负荷减低，可减少锅炉受热面积，节省金属材料；锅炉热负荷减低，可减少锅炉受热面积，节省金属材料；(3)汽耗率增大使高压端蒸汽流量增加，而抽汽减少了低压端的排汽流量，于是，解决了第一级叶片太短汽耗率增大使高压端蒸汽流量增加，而抽汽减少了低压端的排汽流量，于是，解决了第一级叶片太短而末级叶片太长的矛盾。而末级叶片太长的矛盾。(4)可减少冷凝器换热面积，节省铜材。可减少冷凝器换热面积，节省铜材。回热循环的优点:回热循环的特点:循环中工

85、质自循环中工质自热源吸热量热源吸热量q1，向冷源放热量，向冷源放热量q2及循环净功及循环净功wnet都比原朗肯循环的对应量要都比原朗肯循环的对应量要小小。但由于工质。但由于工质平均吸平均吸热温度提高热温度提高，平均放热温度不变平均放热温度不变，故循环热效率提高。，故循环热效率提高。回热效率提高的基本原理在于回热效率提高的基本原理在于热能的分级、合理利用热能的分级、合理利用。2024/7/19105第十一章制冷循第十一章制冷循环l逆向循环的经济性能指标；l压缩空气制冷循环可视为逆向布雷顿循环，对应的回热式循环的的优点；l压缩蒸汽制冷循环的图示及其制冷系数的表达。各章基本知各章基本知识点点压气机压

86、气机qcq01234冷库冷库冷却器冷却器膨胀机膨胀机2024/7/19106第十二章制冷循第十二章制冷循环各章基本知各章基本知识点点制冷系数：热泵系数：逆向卡诺循环工程上把制冷系数称为制冷装置的工作性能系数，用工程上把制冷系数称为制冷装置的工作性能系数，用COPCOP表示。表示。1423T1T2TsT0制冷循环制冷循环热泵循环热泵循环制冷量制冷量q2耗净功耗净功w0耗净功耗净功w0吸热量吸热量q2供热量供热量q1sT2024/7/19107第十二章制冷循第十二章制冷循环工程上气体的定温加热和定温排热不易实现，故用定压工程上气体的定温加热和定温排热不易实现，故用定压加热和定压排热代替，可视为布雷

87、顿循环的逆循环，加热和定压排热代替，可视为布雷顿循环的逆循环，各章基本知各章基本知识点点3vo142p944s1o3T20T71cT9658定定压放放热定定压加加热绝热膨膨胀绝热压缩2024/7/19108第十二章制冷循第十二章制冷循环各章基本知各章基本知识点点把空气把空气理想化成定比热容理想化成定比热容的理想气体的理想气体,则有：则有：循环增压比循环增压比、，但比较循环，但比较循环1-7-8-9-1和和1-2-3-4-1可知，可知，也会导致循环制冷量减少。也会导致循环制冷量减少。制冷系数和制冷量是一对矛盾。制冷系数和制冷量是一对矛盾。-大流量叶轮式压气机和膨胀机大流量叶轮式压气机和膨胀机+

88、+回热！回热！944s1o3T20T71cT96582024/7/19109 膨胀机膨胀机冷却水冷却水冷却器冷却器回热器回热器压气机压气机冷库冷库456231提提高高增增压压比比可可获获得得较较低低温温度度，但但使使压压气气机机和和膨膨胀胀机机的的负负荷荷加加重重。为为此此可可采采用用回回热热器器，用用空空气气在在回回热热器器中中的的预预热热过过程程代代替替一一部部分分绝绝热压缩过程，从而降低增压比热压缩过程，从而降低增压比。回回热热器器就就是是一一个个换换热热器器,空空气气在在其其中中的的放放热热量量(过过程程4-5)等等于于被被预预热热空气在其中的吸热量空气在其中的吸热量(过程过程1-2)

89、。回回热式空气制冷循式空气制冷循环2024/7/19110回回热式空气制冷循式空气制冷循环同温限，使同温限，使增压比可以降低！增压比可以降低！可以使用大流量、可以使用大流量、压比不能很高的压比不能很高的叶轮式压叶轮式压气机和膨胀机，气机和膨胀机，循环既有较高的制冷系数，循环既有较高的制冷系数，又有较大的制冷量。又有较大的制冷量。 此外，由于不应用回热时，在压气机中至少此外，由于不应用回热时，在压气机中至少要把工质从要把工质从TC压缩到压缩到T0以上才有可能制冷以上才有可能制冷（因工质要放热给大气环境）。而在气体（因工质要放热给大气环境）。而在气体液化等低温工程中，液化等低温工程中，TC和和T0

90、之间的温差之间的温差很大，这就要求压气机有很高的很大，这就要求压气机有很高的，叶轮，叶轮式压气机很难满足这种要求。应用回热则式压气机很难满足这种要求。应用回热则解决这一困难。解决这一困难。由于由于减少，压缩过程和膨胀过程的不可逆减少，压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响也可减小。损失的影响也可减小。各章基本知各章基本知识点点gk m065534312nsTT0TcTmax2024/7/19111压缩蒸汽制冷循蒸汽制冷循环压压缩缩蒸蒸气气制制冷冷循循环环的的设设备备示示意意图图如如右右图图所所示示，主主要要部部件件：压缩机、压缩机、冷凝器、冷凝器、节流阀（膨胀阀）节流阀（膨胀阀）和和蒸发器。蒸发

91、器。冷库（蒸发器）冷库（蒸发器）q2压气机压气机q1w冷凝器冷凝器节节流流阀阀1234压缩空气制冷循环压缩空气制冷循环2 2个缺点：个缺点：1.1.偏离逆向卡诺循环的等温过程；偏离逆向卡诺循环的等温过程；2.2.空气的定压比热容小空气的定压比热容小q q2 2也小。也小。压缩蒸汽制冷循环，压缩蒸汽制冷循环， 2 2个特点：个特点：1.1.湿蒸汽区的定压即等温；湿蒸汽区的定压即等温；2.2.蒸汽定压比热容比空气大。蒸汽定压比热容比空气大。回热，回热，进行改善进行改善2024/7/19112压缩蒸汽制冷循蒸汽制冷循环各章基本知各章基本知识点点图图12-6 压缩蒸气制冷循环压缩蒸气制冷循环T-s图图

92、 08806571s1TcT052T4367其其工工作作过过程程为为：从从冷冷库库（蒸蒸发发器器）出出来来的的工工质质状状态态为为1，压压力力p1，干干度度接接近近1，进进入入压压缩缩机机进进行行绝绝热热压压缩缩过过程程1-2，变变成成p2，T2的的过过热热蒸蒸汽汽，再再进进入入冷冷凝凝器器，进进行行定定压压放放热热2-3-4至至饱饱和和液液态态4，再再经经节节流流阀阀作作绝绝热热节节流流，降降温温、降降压压至至饱饱和和湿湿蒸蒸汽汽状状态态5，最最后后进进入入冷冷库库中中的的蒸蒸发发器器，实实现现定定压压蒸蒸发发吸吸热热过过程程5-1，回回到到状状态态1完成循环。完成循环。注注意意，4-5的的

93、节节流流过过程程不不可可逆逆，只只能能用用虚虚线线表表示示。并并且且循循环环的的净净功和净热量都不能用闭合曲线的面积来表示。功和净热量都不能用闭合曲线的面积来表示。2024/7/19113单位质量制冷剂在冷凝器中单位质量制冷剂在冷凝器中定压放热定压放热量：量：q q0 0h h2 2-h-h4 4= =面积面积234623461 12 2单位质量制冷剂在蒸发器中单位质量制冷剂在蒸发器中定压吸热定压吸热量：量：q qc ch h1 1-h-h5 5 h h1 1-h-h4 4= =面积面积1551551 11 1压缩机压缩机绝热压缩绝热压缩的比轴功就是循环比净功：的比轴功就是循环比净功：其制冷系

94、数：其制冷系数：08806571s1TcT052T43672024/7/19114TcT0s1T052T432s s实际上的不可逆因素：实际上的不可逆因素：传热温差传热温差与与摩阻摩阻；压缩过程为压缩过程为不可逆的绝热压缩不可逆的绝热压缩。实际压缩蒸气制冷循环实际压缩蒸气制冷循环实际压缩蒸汽制冷循环下图中的实际压缩蒸汽制冷循环下图中的1-2-3-4-5-1所示。其中，制冷剂的压缩过程所示。其中，制冷剂的压缩过程1-2是不可逆绝热过程，且其经过冷是不可逆绝热过程，且其经过冷库的蒸发温度低于冷库温度库的蒸发温度低于冷库温度TC，其经过冷凝器的冷凝温度高于环境温度，其经过冷凝器的冷凝温度高于环境温度

95、T0。lg p12s345p2p1hsC. P.0TcT0T22T12024/7/19115实实际际循循环环还还采采用用过过冷冷方方法法:即即在在冷冷凝凝器器中中将将处处于于状状态态4的的饱饱和和液液体体继继续续冷冷却却到到未未饱饱和和状状态态4，然然后后让让其其经经绝绝热热节节流流膨膨胀胀到到状状态态5。这这样样，蒸蒸发发器器中中单单位位工工质质的的吸吸热热量量增增加加了了(h5-h5)，而而压压缩缩机机耗耗功功未未变变，所所以以制冷系数有所提高。制冷系数有所提高。4lg p12s345p2p1hsC. P.0TcT0T225TcT0s1T052T432s s45过冷方法冷方法只利用只利用环

96、境介境介质将工将工质冷却到冷却到T4（T4T0）,否否则需要介需要介质向向人人为的低温放的低温放热，得不，得不偿失失。T12024/7/19116热泵循环评价其循环经济性能的指标为评价其循环经济性能的指标为供暖系数供暖系数。 热泵循环和制冷循环的热力学原理相同，但它主要目的在于热泵循环和制冷循环的热力学原理相同，但它主要目的在于向高温物系提供向高温物系提供热量热量。 热热泵泵经经合合理理设设计计，可可轮轮流流用用来来制制冷冷和和供供暖暖。夏夏季季作作制制冷冷机机用用于于空空调调。冬冬季季作作热热泵用来供暖。（目前的泵用来供暖。（目前的冷冷- -热风机按加热方式可分为热风机按加热方式可分为电热型

97、电热型和和热泵型热泵型两种。两种。 ） 2024/7/19117气气气气气气气气转转转转换换换换式式式式热热热热泵泵泵泵系系系系统统统统图图图图转换阀转换阀膨胀阀膨胀阀制冷系统制冷系统热泵系统热泵系统压缩机压缩机换热器换热器室外室外室内室内换热器换热器2024/7/191181.1.质量分数量分数i、摩、摩尔分数分数xi、体、体积分数分数j i及其及其转换关系关系2.2.折合摩折合摩尔质量量和和折合气体常数折合气体常数3.3.分分压力定律和分体力定律和分体积定律定律4.4.理想气体的比理想气体的比热容、容、热力学能、力学能、焓和和熵热力学能、力学能、焓和和熵是广延性参数，具有可加性。是广延性参

98、数，具有可加性。第十二章第十二章 混合气体和湿空气混合气体和湿空气2024/7/19119四、理想气体混合物的比四、理想气体混合物的比热容、容、热力学能、力学能、焓和和熵1.比比热容容2.热力学能力学能3.焓4.熵 如某种混合气体由如某种混合气体由A,B两种气体两种气体组成成,混合气体混合气体压力力p,分分压力力为pA、pB温度温度为T ,则分分压力力2024/7/19120第十二章第十二章 混合气体和湿空气混合气体和湿空气l未饱和空气，饱和空气，绝对湿度，相对湿度，含湿量，干球温度和湿球温度，露点等概念l未饱和空气：未饱和空气：由过热水蒸气和干空气组成的湿空气。l饱和空气：饱和空气：由饱和水

99、蒸气和空气所组成的湿空气。l绝对湿度：绝对湿度：每立方米湿空气所含有的水蒸气的质量。l相对湿度：相对湿度：未饱和湿空气的绝对湿度和饱和湿空气的绝对湿度的比值，表示了湿空气中水蒸气含量的饱和程度，反映了湿空气的吸湿能力反映了湿空气的吸湿能力。l含湿量：含湿量：相对于单位质量干空气的湿空气所含有的水蒸气的质量,用d表示，其单位常用g/kg(干空气)。l干球温度：干球温度：温包直接和湿空气接触，其测得温度称为温包直接和湿空气接触，其测得温度称为干球温度干球温度tl湿球温度：湿球温度：温包则用保持浸润的湿纱布包着，测得温度称温包则用保持浸润的湿纱布包着，测得温度称湿球温度湿球温度tw。l露点：露点：水

100、蒸气的分压力pv所对应的饱和温度。各章基本知各章基本知识点点2024/7/19121第十三章湿空气第十三章湿空气各章基本知各章基本知识点点相相对湿度湿度含湿量含湿量d：1kg干空气所带的水蒸气的质量。干空气所带的水蒸气的质量。2024/7/19122第十三章湿空气第十三章湿空气l湿空气的比体积：湿空气的比体积：各章基本知各章基本知识点点 湿空气的湿空气的比焓：比焓：1kg1kg干空气的焓干空气的焓1kg1kg水蒸气的焓水蒸气的焓2024/7/19123第十三章湿空气第十三章湿空气l湿空气的焓湿图及其应用。一、一、加热（或冷却）过程加热（或冷却）过程二、二、绝热加湿过程绝热加湿过程三、三、冷却去湿过程冷却去湿过程四、四、绝热混合过程绝热混合过程各章基本知各章基本知识点点