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1、工 程 热 力 学 总复习第一章第一章 基本概念及定义基本概念及定义 系统系统:闭口系闭口系开口系开口系 孤立系孤立系绝热系绝热系开口系可否为绝热系开口系可否为绝热系?状态参数与平衡态状态参数与平衡态Tvp孤立孤立系熵变特性系熵变特性?uhs开口系的状态开口系的状态?强度量与广延量强度量与广延量热力学第零定律与温度热力学第零定律与温度的定义的定义与路径无关与路径无关开口系的状态开口系的状态功功?第一章第一章 基本概念及定义基本概念及定义 经验温标经验温标理想气体温标理想气体温标热力学温标热力学温标摄氏温标摄氏温标国际温标国际温标热力学平衡态的定义热力学平衡态的定义简单可压缩物质与状态公理简单可
2、压缩物质与状态公理平衡态与均匀态，平衡态与均匀态，稳定态的区别稳定态的区别准平衡（静态）过程准平衡（静态）过程定义定义, 条件：条件：势差无限小势差无限小或弛豫时间相对小或弛豫时间相对小 可逆过程可逆过程定义（定义（系统与外界复原系统与外界复原），条件：），条件：无耗散无耗散的准平衡过程或正逆能量交换相等的准平衡过程或正逆能量交换相等过程量过程量热量的定义热量的定义功的定义功的定义容积功容积功技术功技术功摩擦功摩擦功正向过程与逆向过程构成的循环功与循环热正向过程与逆向过程构成的循环功与循环热等于零等于零第一章第一章 基本概念及定义基本概念及定义 动力循环动力循环制冷循环：制冷系数制冷循环：制冷
3、系数热源热源供热循环：供热系数供热循环：供热系数循环循环热效率热效率第二章第二章 热力学第一定律热力学第一定律热力学能（内能）的微观意义热力学能（内能）的微观意义焓的物理意义焓的物理意义循环机热力学第一定律循环机热力学第一定律热热T1 1T2 2冷冷TL LTH H循循T1 1T2 2循环机简图循环机简图第三章第三章 气体和蒸汽性质气体和蒸汽性质 比热定义比热定义理想气体理想气体( (完全气体完全气体） 分子为不占体积的弹性质点分子为不占体积的弹性质点 除碰撞外分子间无作用力除碰撞外分子间无作用力过程量过程量状态量状态量绝热指数绝热指数理想气体性质理想气体性质任何过程任何过程水蒸气性质水蒸气性
4、质饱和状态饱和状态相平衡态相平衡态一点一点临界点临界点Critical point两线两线三区三区五态五态Tcpc干度定义干度定义定压线增大方向定压线增大方向第六章第六章 实际气体的性质实际气体的性质理想气体理想气体 分子占体积分子占体积 分子间有作用力分子间有作用力实际气体实际气体 分子为不占体积的弹性质点分子为不占体积的弹性质点 除碰撞外分子间无作用力除碰撞外分子间无作用力范德瓦尔对应态方程范德瓦尔对应态方程对比参数对比参数压缩因子压缩因子第四章第四章 气体和蒸汽的热力过程气体和蒸汽的热力过程TSPNV1 12 2过程方程过程方程初终态关系初终态关系第四章第四章 气体和蒸汽的热力过程气体和
5、蒸汽的热力过程绝热绝热可逆可逆定熵定熵定熵定熵绝热绝热可逆可逆定容定容定压定压4 4- -3 3 理想气体热力过程的图形分析压容图压容图温熵图温熵图svp基本过程线的绘制基本过程线的绘制T定温定温膨胀膨胀定压定压吸热吸热定容定容吸热吸热定容定容放热放热定温定温压缩压缩定压定压放热放热定熵定熵压缩压缩定熵定熵膨胀膨胀定容定容吸热吸热定熵定熵压缩压缩定压定压吸热吸热定温定温膨胀膨胀定温定温压缩压缩定熵定熵膨胀膨胀定容定容放热放热定压定压放热放热第五章第五章 热力学第二定律热力学第二定律开尔文表述开尔文表述克劳修斯表述克劳修斯表述卡诺定理卡诺定理可逆循环可逆循环机（热机机（热机或制冷机或制冷机多热源
6、可逆多热源可逆循环（内部循环（内部可逆）可逆）卡诺循环或卡诺循环或概括概括性性卡诺循环卡诺循环第五章第五章 热力学第二定律热力学第二定律克劳修斯不等式克劳修斯不等式克劳修斯不等式应用克劳修斯不等式应用不可逆不可逆可逆可逆不可能不可能第五章第五章 热力学第二定律热力学第二定律熵变熵变熵流熵流熵产熵产不可逆不可逆可逆可逆不可能不可能不可逆不可逆可逆可逆不可能不可能不可逆不可逆可逆可逆不可能不可能闭口系闭口系孤立系孤立系热量热量 功量功量 损失损失过程过程状态状态系统可逆变化至系统可逆变化至死态与外界交换死态与外界交换的有用功的有用功(最大理最大理论功论功)为系统为系统热力学热力学能能 基准基准点点
7、可正负可正负第九章第九章 气体动力循环气体动力循环1. 定容加热理想循环定容加热理想循环(Otto cycle)压缩比压缩比绘图绘图控制点参数计算控制点参数计算循环功（热）循环功（热）计算计算空气标准假设空气标准假设二、定压加热理想循环二、定压加热理想循环(Diesel cycle)定压预胀比定压预胀比 绘图绘图控制点参数计算控制点参数计算循环功（热）计算循环功（热）计算混合加热理想循环混合加热理想循环 压缩比压缩比(compression ratio)定容增压比定容增压比(pressure ratio)定压预胀比定压预胀比 (cutoff ratio)绘图绘图绘循环流程图绘循环流程图 燃气轮
8、机装燃气轮机装置循环置循环汽油易爆燃汽油易爆燃一般汽油机一般汽油机一般柴油机效率高于汽油机的效率一般柴油机效率高于汽油机的效率但汽油机小巧但汽油机小巧汽油机与柴油机特点汽油机与柴油机特点点燃点燃压燃压燃1-2 等熵压缩（压气机内）等熵压缩（压气机内）2-3 定压吸热（燃烧室内）定压吸热（燃烧室内）3-4 等熵膨胀（燃气轮机内）等熵膨胀（燃气轮机内）4-1 定压放热（排气，假想换热器）定压放热（排气，假想换热器）循环增压比循环增压比（pressure ratio） 循环增温比循环增温比（temperature ratio）绘图绘图定压加热理想循环定压加热理想循环(Brayton cycle)定压
9、加热理想循环分析定压加热理想循环分析控制点参数计算控制点参数计算循环功（热）计算循环功（热）计算增温比一定增温比一定最小最小最大最大最佳最佳提高循环效率的途径：提高循环效率的途径： 提高最佳增压比提高最佳增压比提高增温比提高增温比提高提高T3 提高燃气轮提高燃气轮机装置热效率机装置热效率的热力学措施的热力学措施回热（回热（regeneration） Pv图？图？ 6 4 绘图绘图Ts2 1 5 4 3 燃烧室燃烧室压气机压气机气轮机气轮机燃料燃料52341进气道进气道尾喷管尾喷管634652352p喷气发动机理想循环喷气发动机理想循环v第十二章第十二章 理想气体混合及物湿空气理想气体混合及物湿
10、空气混合物与纯物质混合物与纯物质过程中组元的量过程中组元的量不变的混合物可不变的混合物可视为纯物质（如视为纯物质（如干空气）干空气）分压力定律与分压力定律与分体积定律分体积定律组元状态由分组元状态由分压力定律确定压力定律确定混合物状态与混合物状态与组组元分数有关元分数有关湿空气可视为湿空气可视为干空气与水蒸汽干空气与水蒸汽的的理想气体混合物理想气体混合物 相对湿度相对湿度含湿量含湿量独立参数独立参数3饱和（潮湿）度饱和（潮湿）度,不反映绝对含水量不反映绝对含水量比参数比参数,反映绝对含水量反映绝对含水量图5-9 干湿球温度计t = tw= tdTstwtdtt tw td三种温度的关系三种温度的关系干球温度干球温度湿球温度湿球温度露点温度露点温度
