合金相图与热力学计算软件Pandat70Pandat是一款用于计算多元
合金相图与热力学计算软件Pandat7.0
Pandat是一款用于计算多元合金相图和热力学性能的软件包。可用于计算多种合金的标准平衡相图和热力学性能，用户也可使用自己的热力学数据库进行相图与热力学计算。Pandat被广泛用于世界众多知名公司与高校之中，友好的操作界面及标准、可靠的计算结果已让其得到越来越多的工程师与科研人员的青睐。
Pandat开发者为美国CompuTherm LLC公司，目前的最新版本为Pandat7.0。CompuTherm LLC 专门为工业、研究及教育用户提供功能强大和简单易学的相图与热力学计算软件。1980年，美国著名教授Y. Austin Chang在Wisconsin-Madison大学开始研究相图计算。1996年，CompuTherm LLC成立，专注于开发相图计算软件。
软件界面：
软件功能：
一、计算功能
?相图计算：
可计算二元、三元及多元平衡标准相图（等温截面、等值截面、用户自定义截面）o点计算：固定成分固定温度
o线计算：固定成分或固定温度或温度和成分线性变化
o平面计算：等温截面、等值截面、用户自定义截面等投影图?液相线计算
可自动计算出液相线（熔点）及一次析出相，并可画出等温线。
?凝固计算
输出信息包括固相分数、密度、比热、焓等随温度变化的曲线。
o杠杆原理模型
o Scheil模型
?相图优化
可在Windows界面下操作进行相图优化，操作方便，界面友好。
o快速优化模式
o精确优化模式
?沉淀强化计算
二、编辑功能
?文本编辑：支持在用户界面中进行数据库与批处理文件编辑
?表格编辑：
o可在用户界面中进行图片信息与数据表格互换
o可直接导入和输出excel表格数据
o可在用户操作界面通过数据表格调出相关隐含数据（如自由能、焓等）?图片编辑
o可在图表区域中添加注释
o可点击鼠标直接添加区域相组成
o可在图表中直接绘制横线与相关图标
三、高级功能
?支持批处理文件，可进行无人看守批处理计算
?支持PDB格式（Pandat公司数据库）和TDB格式（可用记事本编辑）数据库
?支持Pandat与PanEngine分离，PanEngine是动态链结函式库，它可用于制作用户特制的软件如凝固模拟，铸造模拟以及扩散计算等。
PanEngine应用
显微凝固模拟
–显微结构：如二级晶枝间距
–显微偏析：如晶枝浓度分布图
宏观凝固模拟
–铸造模拟：PanEngine可提供焓和固相分数随温度变化的函数曲线
热处理模拟
扩散模拟
合金热力学数据库：
Pandat计算需要包含了每个相自由能的热力学数据库。Pandat支持用混合能表述的溶解相、线性化合物和金属间化合物。Pandat可读取PDB格式（Pandat公司数据库）和TDB格式（可用记事本编辑）数据。Pandat本身只提供很少的示范数据文件。为了计算相图和热力学性能，用户需要选购专业的数据库。CompuTherm LLC可提供的数据库包括：Al、Mg、Fe、Ni、Ti、Zr、Nb、Cu和无铅焊料。
主要特点：
1.友好的操作界面，易学易用；
2.计算结果稳定可靠；
3.无需用户输入初始值与估算值，软件自动寻找平衡点；
4.支持用户自定义数据库，为各种相图及热力学计算提供了功能强大的计算平台；
系统要求
?Microsoft Windows 98/Me/NT/2000/XP ?128MB以上内存
?10MB以上硬盘空间
?SVGA或更高的视频适配器
?CD-ROM光驱
南京师范大学《工程热力学》考试重点笔记.doc
南京师范大学《工程热力学》考试重点笔记专业课复习资料（最新版）封面 南京师范大学工程热力学第第 1 章基本概念本章基本要求:深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念，掌握温度、压力、比容的物理意义，掌握状态参数的特点。本章重点：取热力系统，对工质状态的描述，状态与状态参数的关系，状态参数，平衡状态，状态方程，可逆过程。1. 1 热力系统一、热力系统热力系统一、热力系统系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。外界：与系统相互作用的环境。界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。依据：系统与外界的关系，系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。二、闭口系统和开口系统(按系统与外界有无物质交换)闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。三、绝热系统与孤立系统绝热系统：系统内外无热量交换 (系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热)孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换=系统+相关外界=各相互作用的子系统之和= 一切热力系统连同相互作用的外界 四、根据系统内部状况划分可压缩系统：由可压缩流体组成的系统。简单可压缩系统：与外界只有热量及准静态容积变化均匀系统：内部各部分化学成分和物理'性质都均匀一致的系统，是由单相组成的。非均匀系统：由两个或两个以上的相所组成的系统。单元系统：一种均匀的和化学成分不变的物质组成的系统。多元系统：由两种或两种以上物质组成的系统。单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。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。注意:系统的选取方法仅影响解决问题的繁复程度，与研究问题的结果无关。思考题：孤立系统一定是闭口系统吗。反之怎样。孤立系统一定不是开口的吗。孤立系统是否一定绝热。1 ．2 工质的热力状态与状态参数一、状态与状态参数状态：工质的热力状态与状态参数一、状态与状态参数状态：热力系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。状态参数：描述工质状态特性的各种状态的宏观物理量。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。状态参数的数学特性:1．1212x x dx 有关，而与状态变化的途径无关。2． dx =0 表明：状态参数的循环积分为零基本状态参数：可直接或间接地用仪表测量出来的状态参数。如：温度、压力、比容或密度1 ．温度：宏观上，是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量。微观上,是大量分子热运动强烈程度的量度BTw m22式中22w m分子平移运动的动能，其中 m 是一...
10-热力学基础习题解答
本 章 要 点 1．体积功 2 1 d V V W p V = ? 2．热力学第一定律 21Q E E W E W =-+=?+ d d d Q E W =+ 3. 气体的摩尔热容 定容摩尔热容 2V i C R = 定压摩尔热容 (1)2 P i C R =+ 迈耶公式 C P =R+C V 4．循环过程 热机效率 2111Q W Q Q η= =- 制冷系数 22 12 Q T e W T T = =- 5. 卡诺循环 卡诺热机效率 211 1T W Q T η= =- 卡诺制冷机制冷系数 22 12 Q T e W T T = =- 6. 热力学第二定律定性表述：开尔文表述、克劳修斯表述；热力学第二定律的统计意义； 7. 熵与熵增原理 S=klnW 1 2ln W W k S =?≥0 2 211 d ( )Q S S S T ?=-= ? 可逆 习题10 一、选择题 10. A 二、填空题 1. 15J 2. 2/5 3. 4 1.610J ? 4. ||1W -； ||2W - 5. J ； J 6. 500 ；700 7. W /R ； W 2 7
8. 1123 V p ；0 9. 22+i ; 2 +i i 10. 8.31 J ; J 三、计算题 1. -700J 2. （1）T C =100 K; T B = 300 K ． (2) 400J AB W =; W BC = 200 J; W CA =0 (3)循环中气体总吸热 Q = 200 J ． 3. (1) W da =－×103J ; (2) ΔE ab =×104 J ； (3) 净功 W = ×103 J ； (4)η= 13％ 4. （1）10%η= ；（2）4 310bc W J =? 习题10 一 选择题 1. 1摩尔氧气和1摩尔水蒸气（均视为刚性分子理想气体），在体积不变的情况下吸收相等的热量，则它们的： （A ）温度升高相同，压强增加相同。 （B ）温度升高不同，压强增加不同。 （C ）温度升高相同，压强增加不同。 （D ）温度升高不同，压强增加相同 。 [ ] 2. 一定量理想气体，从状态A 开始，分别经历等压、等温、绝热三种过程（AB 、AC 、AD ），其容积由V 1都膨胀到2V 1，其中 。 (A) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是等温过程。 (B) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等压过程。 (C) 气体内能增加的是等压过程，气体内能减少的的是绝热过程。 (D) 气体内能增加的是绝热过程，气体内能减少的的是等温过程。 [ ] 3. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图10-17中直线从状态a ( 压强p 1 = 4 atm ， 体积V 1 =2 L )变到状态b ( 压强p 2 =2 atm ，体积V 2 =4 L )．则在此过程中： （A ） 气体对外做正功，向外界放出热量． （B ） 气体对外做正功，从外界吸热． （C ） 气体对外做负功，向外界放出热量． （D ） 气体对外做正功，内能减少． [ ] 图10-17 图10-18 p (atm) V (L) 0 1 2 3 4 1 2 3 4 a b p O
工程热力学知识点总结
工程热力学大总结 '
… 第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 ) 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，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递，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递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 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：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 } 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，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，如果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：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。
工程热力学(1)考试复习重点总结
第一章 基本概念及定义 一、填空题 1、热量与膨胀功都是 量，热量通过 差而传递热能，膨胀功通过 差传递机械能。 2、使系统实现可逆过程的条件是：（1） ，（2） 。 3、工质的基本状态参数有 、 、 。 4、热力过程中工质比热力学能的变化量只取决于过程的___________而与过程的路经无关。 5、热力过程中热力系与外界交换的热量，不但与过程的初终状态有关，而且与_______有关。 6、温度计测温的基本原理是 。 二、判断题 1、容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。（ ） 2、无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的内能差。（ ） 3、膨胀功的计算式?= 2 1 pdv w ，只能适用于可逆过程。 （ ） 4、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下（不考虑外力场作用），宏观热力性质不随时间而变化的状态。（ ） 5、循环功越大，热效率越高。（ ） 6、可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（ ） 7、系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。（ ） 8、系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。（ ） 9、孤立系统的热力状态不能发生变化。（ ） 10、经历一个不可逆过程后，系统和外界的整个系统都能恢复原来状态。（ ） 三、选择题 1、闭口系统功的计算式21u u w -=（ ）。 （A ）适用于可逆与不可逆的绝热过程 （B ）只适用于绝热自由膨胀过程 （C ）只适用于理想气体绝热过程 （D ）只适用于可逆的绝热过程 2、孤立系统是指系统与外界（ ）。 （A ）没有物质交换 （B ）没有热量交换 （C ）没有任何能量交换 （D ）没有任何能量传递与质交换 3、绝热系统与外界没有（ ）。 （A ）没有物质交换 （B ）没有热量交换 （C ）没有任何能量交换 （D ）没有功量交换
工程热力学复习重点及简答题
工程热力学复习重点2012. 3 绪论 [1]理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法 [2]理解热能利用的两种主要方式及其特点 [3]了解常用的热能动力转换装置的工作过程 1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。 2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题 3. 热能及其利用 [1]热能：能量的一种形式 [2]来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。 如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。 二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。 [3]利用形式： 直接利用：将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大) 间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能， 4．.热能动力转换装置的工作过程 5．热能利用的方向性及能量的两种属性 [1]过程的方向性：如：由高温传向低温 [2]能量属性：数量属性、,质量属性(即做功能力) [3]数量守衡、质量不守衡 [4]提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。 第1章基本概念及定义 1. 1 热力系统 一、热力系统 系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。 外界：与系统相互作用的环境。 界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。 依据：系统与外界的关系 系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。 二、闭口系统和开口系统 闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。 开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。 三、绝热系统与孤立系统 绝热系统：系统内外无热量交换(系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热) 孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换
工程热力学第二章整理知识点第三版
工程热力学第三版 沈维道蒋智敏童钧耕合编 第二章热力学第一定律 热力学第一定律(能量守恒与转换定律):自然界中的一切物质都具有能量, 能量不可能被创造, 也不可能被消灭;但能量可以从一种形态转变为另一种形态,且在能量的转化过程中能量的总量保持不变。它确定了热力 过程中热力系与外界进行能量交换时,各种形态能量数量上的守恒关系。 能量是物质运动的度量。分子运动学说阐明了热能是组成物质的分子、原子等微粒的杂乱运动———热运动的能量。 根据气体分子运动学说,热力学能是热力状态的单值函数。在一定的热 力状态下, 分子有一定的均方根速度和平均距离, 就有一定的热力学能, 而与达到这一热力状态的路径无关,因而热力学能是状态参数。由于气体的热力状态可由两个独立状态参数决定, 所以热力学能一定是两个独立状态参数的函数,如: u = f( T, v) 或 u = f( T, p) ; u = f( p, v)
能量传递方式:作功和传热。作功来传递能量总是和物体的宏观位移有关。 功的形式除了膨胀功或压缩功这类与系统的界面移动有关的功外, 还有因工质在开口系统中流动而传递的功, 这种功叫做推动功。对开口系统进行功的计算时需要考虑这种功。 开口系统和外界之间功的交换。 取燃气轮机为一开口系统,当1 kg工质从截面 1 - 1 流入该热力系时, 工质带入系统的 推动功为 p 1 v 1 , 工质在系统中进行膨胀, 由状态 1 膨胀到状态 2, 作膨胀功 w, 然后从截面 2 - 2 流出, 带出系统的推动功为 p 2 v 2 。推动功差 Δ( pv) = p 2 v 2 - p 1 v 1 是系统为维持工质流动所需的功,称为流动功（系统为维持工质流动所需的功）。在不考虑工质的动能及位能变化时,开口系与外界交换的功量是膨胀功与流动功之差w - ( p 2 v 2
工程热力学基本概念及重要公式
工程热力学基本概念及 重要公式 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
第一章基本概念1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，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递，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递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 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：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，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，如果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：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状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映。 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，则它们彼此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：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容。 密度：单位容积的工质所具有的质量，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，与质量多少无关，没有可加性，如温度、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类似力学中位移的作用，称为广义位移。 准静态过程：过程进行得非常缓慢，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，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。
工程热力学 基本知识点
第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，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递，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递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 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：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，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，如果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：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状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映。 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，则它们彼此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：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容。 密度：单位容积的工质所具有的质量，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，与质量多少无关，没有可加性，如温度、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类似力学中位移的作用，称为广义位移。 准静态过程：过程进行得非常缓慢，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，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。 可逆过程：当系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，这样的过程称为可逆过程。 膨胀功：由于系统容积发生变化（增大或缩小）而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功，也称容积功。 热量：通过热力系边界所传递的除功之外的能量。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全部过程称为热力循环，简称循环。 2.常用公式 状态参数:1 2 1 2 x x dx- = ? ?=0 dx 状态参数是状态的函数，对应一定的状态，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，由初状态经过不同路径，最后到达
工程热力学复习重点
工程热力学复习重点2012 工程热力学复习重点 绪论 [1] [2] [3] 理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究基本概念及定义 1. 1 热力系统 一、热力系统 系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。 外界：与系统相互作用的环境。 界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。 依据：系统与外界的关系 系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。 二、闭口系统和开口系统 闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。 开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。 三、绝热系统与孤立系统 绝热系统：系统内外无热量交换(系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热) 孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换 =系统+相关外界=各相互作用的子系统之和= 一切热力系统连同相互作用的外界 四、根据系统工质的热力状态与状态参数 一、状态与状态参数 状态：热力系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。状态参数：描述工质状态特性的各种状态的宏观物理量。 如：温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 状态参数的数学特性: 1．2 1dx x2x1
表明：状态的路径积分仅与初、终状态有关，而与状态变化的途径无关。 2．dx=0 表明：状态参数的循环积分为零 基本状态参数：可直接或间接地用仪表测量出来的状态参数：温度、压力、比容或密度 温度：宏观上，是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量。微观上,是大量分子热运动强烈程度的量度 2．压力： 垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 F；p式中：F—整个容器壁受到的力，单位为牛顿（N）f f—容器壁的总面积（m2）。微观上：分子热运动产生的垂直作用于容器壁上单位面积的力。压力测量依据：力平衡原理压力单位：MPa 相对压力：相对于大气环境所测得的压力。工程上常用测压仪表测定的压力。 以大气压力为计算起点，也称表压力。 p B pg （P>B） p B H （P<B） 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。注意：只有绝对压力才能代表工质的状态参数 3．比容: 比容：单位质量工质所具有的容积。密度：单位容积的工质所具有的质量。 v V m m3/kg 关系：v 1 式中：—工质的密度kg/m3 ，v—工质的比容 m3/kg 例:表压力或真空度为什么不能当作工质的压力工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？ 解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。 1．3准静态过程与可逆过程 热力过程：系统状态的连续变化称系统经历了一个热力过程。 一、准静过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程。 注意:准静态过程是一种理想化的过程，实际过程只能接近准静态过程。
工程热力学复习重点及简答题
工程热力学复习重点及 简答题 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
工程热力学复习重点 绪论 [1]理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法 [2]理解热能利用的两种主要方式及其特点 [3]了解常用的热能动力转换装置的工作过程 1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。 2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题 3. 热能及其利用 [1]热能：能量的一种形式 [2]来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。 如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。 二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。 [3]利用形式： 直接利用：将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大) 间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能， 4．.热能动力转换装置的工作过程 5．热能利用的方向性及能量的两种属性 [1]过程的方向性：如：由高温传向低温 [2]能量属性：数量属性、,质量属性 (即做功能力) [3]数量守衡、质量不守衡 [4]提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。 第1章基本概念及定义 1. 1 热力系统 一、热力系统 系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。 外界：与系统相互作用的环境。 界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。 依据：系统与外界的关系 系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。 二、闭口系统和开口系统 闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。 开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。 三、绝热系统与孤立系统 绝热系统：系统内外无热量交换 (系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热) 孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换
相图的热力学基础
相图的热力学基础 合金相图尽管都是由实验测绘的，但其理论基础却是热力学。因此，了解一些相图热力学的基本原理，对正确测绘相图、正确理解和应用相图均有重要意义。现在，对于一些简单类型相图已能利用组元的热力学参数进行理论计算。理论算出的相图与实验测绘的基本符合。由于电子计算机的出现，促使理论计算相图有了显著进展。特别是对一些实验测绘有困难的领域，如超高温、高压和低温等方面的相图工作，理论计算更有其重要意义。 一、两相混合的自由能 在一定温度下，当某成分合金分解成两个混合相时，如果忽略它们的界面能，则在自由能一成分图上，此合金和两个混合相的自由能值必在一条直线上，如图3—72所示。设合金为x，其摩尔自由能为G(高度为bx)，当它分解为x1和x2两相后，其摩尔数分别为n1和n2，靡尔自由能分别为G1(高度为ax1)和G2(高)。此时合金的成分x和摩尔自由能G可分别用下式表示： 度为cx 2 式(3-22)表明，ab线和bc线的斜率相等，所以a、b和c三点在一直线上，即是说，两个相混合后的自由能值(b)就在此两相的自由能值的连线上，而b点的位置可由两个相的摩尔数(n1和n2)按杠杆定律决定，即
二、溶体的自由能一成分曲线 溶体是指两种以上组元组成的均匀单相溶体，如溶液和固溶体。已知吉布斯自由能G(简称自由能)的一般表示式为 式中H为焓(热函)，S为熵，T为绝对温度。 1、焓：在温度T时，溶体的焓是由构成它的原子之间的结合能及其热能之和组成的，即 式中Ho为OK时原子间的结合能，Cp为等压热容。 T CpdT/T和混合熵△Sm。 2、熵：也是由两项组成，即升高温度时的温熵∫ 根据热力学第三定律，在温度OK时，如果是纯组元或化合物，其结构处于理想完整状态，两项熵值皆为零。如果是由两种以上原子组成的溶体，由于两种原子存在不同的排列方式，使得混合熵不为零。故在温度T时，溶体的熵值S为 3、溶体自由能的表达式 将式(3-24、25)代入式(3-23)中，即得在温度T时溶体自由能的表达式： 溶体的Cp值难于理论计算，只能用实验测出。 下面介绍Hm和△Sm值的近似求法。(此处省略，详见本文最后（一）或书本p100-104)
工程热力学知识点电子版
第一章 1. 概念 热力系：把研究对象从周围事物中分割出来，研究他与周围事物之间的能量与物质传递。 开口系：与外界有物质交换的系统，或者说有物质穿过边界的系统。 闭口系：与外界无物质交换的系统，或者说无物质穿过边界的系统。 绝热系：与外界无热量交换的系统。 孤立系：与外界既无能量交换又无质量交换的系统。 简单可压缩系统：热力系由可压缩流体构成，与外界只有可逆体积变化功（可逆过程的膨胀功或压缩功）的交换系统。 平衡状态：在没有外界影响的条件下，热力系的宏观性质不随时间变化而变化的状态 条件：具备热平衡和力平衡，有化学反应的系统同时还应具备化学平衡。 状态参数及分类：用来描述系统状态的宏观物理量称为状态参数。 分类：压力（P ）、温度（T ）、比体积（v ）、热力学能（U ）、焓（H ）、和熵（s ） 热力过程：热力系从一个状态变化到另一个状态所经历的全部状态称为热力过程。 准平衡过程：由一系列非常接近平衡状态的状态所组成的过程称为准平衡过程。 可逆过程：当系统完成某一过程后，如果系统没原路径逆行而回复到原来状态，同时外界也随之回复到原来状态，而不留下任何变化，则称为可逆过程。 热力循环：工质从某一初始状态出发，经历一系列状态变化后，又回到初始状态的封闭热力过程称为热力循环。 2. 状态量与过程量的区别以及分别有哪些？ 区别：过程量是指一个量的变化量 状态量是在某一时刻的量 过程量：功、热量 状态量：压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵 3. 习题 1-3 解： a 254.0254.013.1.03553.03553.04.039153.0395.0294.01013.0322 1MP MPa MPa MPa P P P MPa O MPa MPa P P P P P P MPa MPa MPa P P P b B A B B A b A 气压表的值为∴=-=-==-=-=+==+=+=
工程热力学读书笔记
2011/6/1 第一部分：绪论 1、工程热力学 工程热力学是研究热能有效利用及其热能与其他形式能量转换规律的科学。 2、热力学分类 工程热力学（热能与机械能），物理热力学，化学热力学等 3、热力装置的共同特点 热源和冷源、工质、容积变化功、循环 4、热效率 5、工程热力学研究内容 能量转换的基本定律，工质的基本性质和热力过程，热工转换设备及其工作原理，化学热力学基础。 6、工程热力学研究方法 （1）宏观方法：连续体(continuum)，用宏观物理量描述其状态，其基本规律是无数经验的总结（如：热力学第一定律）。 特点：可靠，普遍，不能任意推广 经典 （宏观,平衡）热力学 （2）微观方法：从微观粒子的运动及相互作用角度研究热现象及规律 特点：揭示本质，模型近似 1 W Q η= =收益 代价
微观（统计）热力学 第一章：基本概念 1、热力系统 （1）热力系统(热力系、系统)：人为指定的研究对象（如：一个固定的空间）； （2）外界：系统以外的所有物质； （3）边界(界面)：系统与外界的分界面； （4）系统与外界的作用都通过边界； （5）以系统与外界关系划分： 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 是否传热、功、质非孤立系孤立系 （6）简单可压缩系统 只交换热量和一种准静态的容积变化功； 2、状态和状态参数 （1）状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况 （2）状态参数：描述热力系状态的物理量 （3）状态参数的特征： ●状态确定，则状态参数也确定，反之亦然 ●状态参数的积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关 ●状态参数的微分特征：全微分 （4）强度参数与广延参数 ●强度参数：与物质的量无关的参数，如压力 p、温度T ●广延参数：与物质的量有关的参数 可加性,如质量m、容积 V、内能（也称之 为：热力学能） U、焓 H、熵S 3、基本状态参数 （1）压力 p ( pressure ) ●物理中压强，单位: Pa (Pascal), N/m2。 ●绝对压力与环境压力的相对值——相对压力；
第8讲相图的热力学基础及三元相图
第八讲相图的热力学基础及三元相图 1.三元相图的表示方法 考点再现：对于浓度三角形这一部分，10年考过、09年考过，之前虽然不是年年考，但是每两年考一次的概率还是有的，今年的考试中出现的可能还是很大的，特别是对于浓度三角形的标定，并且在此基础之上进行的依据杠杆定理进行的计算，是老师很喜欢的考试方式。另外，对于浓度三角形中两条特殊线意义的理解，也是常考的，它会出现在大题中的一个小问，分值会在4分左右。 考试要求：对图形的理解，知道浓度三角形每个点，每条线所代表的意义，学会对图形进行标定。 知识点 三元系：含有三个组员的系统成为三元系统，或称三元系。★★ 三元系使用（浓度平面）来表示三元系的成分。★★ 浓度三角形标定三元系：★★★★★ 三条边分别是对于A、B、C的浓度标定，分别作三条边的平行线，与另一边的交点即使所对应的元素的含量。 注意：离元素点越近，浓度越大，不要划错方向。 在浓度三角形中给定点让你求出成分或者给定成分让你在浓度三角形中画出指定的点。★★★★★ 以此题为例，若给出点x，求其个元素质量分数。 对于元素A，做关于A对边，即BC边的平行线，与A质量分数轴AC相交，交点即是x 点所对应的A元素质量分数，在图中可以得到元素A质量分数55%，同理，也可以得到元
素B的质量分数为20%，元素C的质量分数为25%。 若题目是给定元素组成，求其在浓度三角形中的点。 在各个轴找到对应的已知条件的点，然后做对边的平行线，在三角形中交点即是所要求的点。浓度三角形中两条特殊的直线★★★★★ 平行于三角形中某一边的直线 凡成分位于该线上的材料，他们所含的、由这条边对应顶点所代表的组元含量均相等。比如图中ab线段，这条线上的材料C的含量都相等。 通过三角形顶点的任一直线 凡是成分位于该直线上的三元系材料，它们所含的由另两个顶点所代表的组元含量之比是一个定值。例如对于CE线上的材料，他们的组元A和组元B的含量比是固定的。 2.三元相图的建立 考点再现：这一部分到现在为止还没有出现过成题，没有直接考过，但是间接地考察还是会经常出现的，而且也不算是很重点的内容。 考试要求：这一部分看懂，知道这个相图是怎么建立的就行了，不需要关注，了解即可。知识点 三元相图的建立★★
工程热力学知识点
工程热力学复习知识点 一、知识点 基本概念的理解和应用（约占40%），基本原理的应用和热力学分析能力的考核（约占60%）。 1. 基本概念 掌握和理解：热力学系统(包括热力系，边界，工质的概念。热力系的分类：开口系，闭口系，孤立系统)。 掌握和理解：状态及平衡状态,实现平衡状态的充要条件。状态参数及其特性。制冷循环和热泵循环的概念区别。 理解并会简单计算：系统的能量，热量和功（与热力学两个定律结合）。 2. 热力学第一定律 掌握和理解：热力学第一定律的实质。 理解并会应用基本公式计算：热力学第一定律的基本表达式。闭口系能量方程。热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。稳态稳流的能量方程。 理解并掌握：焓、技术功及几种功的关系（包括体积变化功、流动功、轴功、技术功）。 3. 热力学第二定律 掌握和理解：可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)。
掌握和理解：热力学第二定律及其表述（克劳修斯表述，开尔文表述等）。卡诺循环和卡诺定理。 掌握和理解：熵（熵参数的引入，克劳修斯不等式，熵的状态参数特性）。 理解并会分析：熵产原理与孤立系熵增原理，以及它们的数学表达式。热力系的熵方程（闭口系熵方程，开口系熵方程）。温-熵图的分析及应用。 理解并会计算：学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。 4. 理想气体的热力性质 熟悉和了解：理想气体模型。 理解并掌握：理想气体状态方程及通用气体常数。理想气体的比热。 理解并会计算：理想气体的内能、焓、熵及其计算。理想气体可逆过程中，定容过程，定压过程，定温过程和定熵过程的过程特点，过程功，技术功和热量计算。 5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题 理解并掌握：蒸汽的热力性质（包括有关蒸汽的各种术语及其意义。例如：汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等）。蒸汽的定压发生过程（包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态）。 理解并掌握：绝热节流的现象及特点 6. 蒸汽动力循环 理解计算：蒸气动力装置流程、朗肯循环热力计算及其效率分析。能够在T-S图上表
工程热力学8 蒸气热力性质讲诉
八、蒸气的热力性质 蒸气是一种气体，但离液态不远，故工作时常会有气-液相变发生。 8.1 单元工质的相图与相变 一、相图 气 （P 低，T 高） 相 液 （P 中，T 中） （物质的聚集状态） 固 （P 高，T 低） 相图： 反映物质不同的相及相变的状态坐标图。 状态方程 0),,( T v p f 在 P-V-T 三维坐标系中构成一曲面。若在其上不同的区域（参数范围）呈现有不同的相及相变，则构成 三维相图。 其在P-T 面上的投影，称为 P-T 相图； 在P-V 面上的投影，称为 P-V 相图。 此外，也还有其他状态参数相图，如 T-S 相图。这些都是二维相图。
二、P-T 相图 图中的升华线、汽化线、熔解线 统称为相界线。其上发生相变，两相平衡共存， 此时的状态成为饱和状态，如气化线上 饱和液 ? 饱和气，任意比例混合 )(T p p s s =， )(p T T s s = 故 饱和压力与饱和温度不独立。 图中 汽化线延伸到临界点戛然而止（液-气相变的潜热及体积变化减小到零） 问对于熔解线 是否也存在这么一个临界点？（固-液无连续转变，故。。。） 三、P-V 相图 T P P V
点→线 P-T 相图上 P-V 相图上 线→面 （汽化线→两相区） 相变线，定P 即定T 。 定压加热T 不升，热量为相变潜热所吸收。 ()s s T h h s '-''='-''=γ 8.2 单元复相系平衡条件 一、热力系的平衡判据 ()0≥iso dS S 无序度最大 ()0,≤V T dF 平衡时 F 、G 势能最小 ()0,≤p T dG 二、 化学势 对于 定质量系统 （闭系） pdV TdS dU -=→ ),(V S U 对于 变质量系统 ),,(m V S U ),,(),,( ),,(),(m V S U m m V m S f m v s f v s mu mu U =====dm m U dV V U dS S U dU S V m S m V ,,,??? ????+??? ????+??? ????= ↓ ↓ ↓ T p - μ 热势 力势 化学势（推动物质转变的势）
工程热力学知识点
一．是非题 1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（） 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（） 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（） 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式 （） 为k kppTT1 1212 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。（） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。（）7．对于过热水蒸气，干度1 x（） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（）9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量（）10．已知露点温度dt、含湿量d即能确定湿空气的状态。（）二．选择题（10分）1．如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则（）。（A）违反热力学第一定律；（B）违反热力学第二定律；（C）不违反第一、第二定律；（D）A和B。2．压力为10bar的气体通过渐缩喷管流入1bar的环境中，现将喷管尾部截去一小段，其流速、流量变化为（）。A 流速减小，流量不变（B）流速不变，流量增加C流速不变，流量不变（D）流速减小，流量增大3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（）。（A）系统的初、终态；（B）系统所经历的过程；（C）（A）和（B）；（D）系统的熵变。4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（）。（A）全部水变成水蒸汽（B）部分水变成水蒸汽（C）部分或全部水变成水蒸汽（D）不能确定5．（）过程是可逆过程。（A）.可以从终态回复到初态的（B）.没有摩擦的（C）.没有摩擦的准静态过程（D）.没有温差的 三．填空题（10分）1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2．蒸汽的干度定义为_________。3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度为__________。4．理想气体的多变比热公式为_________ 5．采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释（每题2分，共8分）1．卡诺定理：2．．理想气体3．水蒸气的汽化潜热5．含湿量五简答题（8分） 1.证明绝热过程方程式2.已知房间内湿空气的dt、wett温度，试用H—d图定性的确定湿空气状态。六．计算题（共54分）1．质量为2kg的某理想气体，在可逆多变过程中，压力从0.5MPa降至0.1MPa，温度从162℃降至27℃，作出膨胀功267kJ，从外界吸收热量66.8kJ。试求该理想气体的定值比热容pc和Vc[kJ/(kg·K)]，并将此多变过程表示在vp 图和sT 图上（图上先画出4个基本热力过程线）。（14分）2．某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar，t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar 的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20℃,试求：汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率（15分）3．压气机产生压力为6bar，流量为20kg/s的压缩空气，已知压气机进口状态1p=1bar，1t=20℃，如为不可逆绝热压缩，实际消耗功是理论轴功的1.15倍，求压气机出口温度2t 及实际消耗功率P。（已知：空气pc=1.004kJ/(kgK)，气体常数R=0.287kJ/(kgK)）。（15分）4．一卡诺循环，已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ，试求：（A）循环的作功量。（B）排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一．是非题（10分）1、×2、×3、×4、√5、√6、×7、×8、√9、×10、×二．选择题（10分）1、B2、A3、A4、A5、C 三．填空题（10分） 1、大于0，小于; 2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量 3、小，大，0 4 、1 n vnccn 5、βi=（PZ+1/P1）1/Z 四、名词解释（每题2分，共8分）卡
工程热力学重点
第零章 工程热力学中的状态参数有哪些？过程量有哪些？状态参数有何特点？过程量有何特点？弄清基本概念：工质、开口系统、闭口系统、比热容、功、热量、准静态过程、可逆过程、绝热指数、热力循环等。 试分别在p-v图和T-s图上画出一条可逆过程曲线，并在图中表示出功和热量。 弄清四个典型热力过程的特点。分别在p-v图及T-s图上画出四个典型热力过程。 热力学第一定律和热力学第二定律分别阐明了什么原理？ 什么是热机循环？什么是制冷循环？ 卡诺循环和卡诺定理的意义是什么?熵增原理的意义是什么？ 试述发动机理论循环的假设条件。 评定理论循环的指标是什么？ 分别写出三个循环特性参数的定义式。 画出常见的三种理论循环的p-v图和T-s图。 影响理论循环的因素有哪些？试分析这些因素对理论循环的影响。 第一章 压缩过程中多变指数n1是如何变化的？n1受哪些因素影响？ 膨胀过程中多变指数n2是如何变化的？n2受哪些因素影响？ 发动机有哪些动力性和经济性指标？它们的定义、意义及相互关系是什么？ 指示指标和有效指标的评定对象分别是什么？它们之间有何关系？ 功率相等的两台发动机升功率是否相等？扭矩相等的两台发动机平均有效压力是否相等？标定功率大的发动机对应的扭矩是否一定大于标定功率小的发动机对应的扭矩？ 平均有效压力和升功率作为有效指标评价发动机动力性有何区别？ 发动机主要有哪些方面的机械损失？有哪些测定机械损失的方法？ 机械效率的定义、意义及计算式是什么？ 转速、负荷、油温、水温对机械效率是如何影响的？ 实际循环有哪些热损失？结合p-V图，比较理论循环与实际循环的差别。 四缸四行程汽油机，缸径D=87.5mm,行程S=92mm,标定工况转速n=4800r/min，有效功率Pe=65Kw，有效燃油消耗率be=292g/Kw.h，机械效率ηm=0.73，求该工况下的指示功率，平均有效压力，有效扭矩和有效热效率（汽油的低热值Hu= 44000KJ/Kg）。 第二章 简述四冲程发动机换气过程的进行情况。 画出换气损失图，并简述四冲程发动机的换气损失。 什么是充气效率？通常怎样测定？ 说明充气效率与发动机性能的关系。 试分析影响充气效率的主要因素。 提高充气效率主要有哪些方面的措施？ 进气终了压力怎样随工况变化？汽油机、柴油机有何不同？ 为什么设计发动机时要考虑到合适的进气马赫数？ 可采用哪些措施减小进气系统的阻力？ 配气定时的合理程度可从哪些方面进行评定？ 什么是充气效率特性？ 试分析进气迟闭角对充气效率及有效功率的影响。