工程热力学名词解释及公式汇总
工程热力学概念

工程热力学基本概念及基本公式1.准静态过程(Quasi-static Process )过程中热力学系统经历的是一系列平衡状态并在每次状态变化时仅无限小地偏 离平衡状态。
A quasi-static process is one in which the departure from thermodynamic equilibrium is at most infinitesimal.2.外界(Surroundings ):系统之外的一切其它物质。
边界(Boundary ):系统与外界之间的分界面。
闭口系统(Closed System ) ←→控制质量(Control Mass ):系统与外界之间没有物质交换,但有能量交换。
0;0≠=E m δδ开口系统(Open System )←→控制体积(Control Volume ):系统与外界之间不仅有物质交换,还有能量交换。
0;0≠≠E m δδ 孤立系统(Isolated System ):系统与外界之间既无质量交换又无能量交换。
0;0==E m δδ 3.热力学第一定律(First Law of Thermodynamics ):在系统两个状态之间的所有绝热过程的净功是一样的,也就是说,闭口系统在经历给定两点的绝热过程对环境所作的净功仅与系统初态和终态有关,而与绝热过程的具体路径无关。
It is found by experiment that for all adiabatic processes between two states the value of the net work done by or on the system is the same. That is, the value of the net work done by or on a closed system undergoing an adiabatic process between two given states depends solely on the end states and not on the details of the adiabatic process.dE Q W δδ=-→dE QW dt=- 4.第二定律的陈述(Statements of the Second Law )克劳修斯陈述:① 热能不可能单独地从低温物体传向高温物体。
工程热力学名词解释

名词解释1.工程热力学在阐释热力学普遍原理的基础上,研究原理的应用,着重研究热能与其他形式能量的转换规律。
2.热能动力设备:从燃料燃烧中得到热能以及利用热能得到动力的整套设备,分为蒸汽动力装置和燃气动力装置。
工质经历吸热、膨胀做功、排热过程。
3.实现热能与机械能转化的媒介物质叫做工质,工质从中吸热的叫做热源(高温热源),放出热能的叫做冷源(低温热源)。
4.热力系统:被认为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统,边界,外界,闭口系(控制质量):只有能量交换没有物质交换开口系(控制容积):有能量和物质交换,绝热系统:无热量交换,孤立系统:无热量和质量交换。
5.1 bar=e5 pa1atm=1.01e5 pa1 at(工程大气压)=0.98e5 pa1mm hg=133.32pa1mmh2o =9.81 pa1atm=760mm hg = 10m h2o6.系统参数不随时间变化即为达到稳定状态,系统在不受外界影响条件下状态保持不变即为平衡状态。
准平衡状态(准静态过程):过程进行得很缓慢,破坏平衡所需要的时间远大于弛豫时间,随时都不致掀桌偏离平衡状态。
进行的无限缓慢的过程。
气体工质在压力差作用下实现准平衡过程的条件是:气体工质和外界压力差、温度差无限小可逆过程:完成某一过程后,有可能使工质沿相同的路径恢复到原来状态,且不留下任何改变。
可逆过程=无耗散+准静态过程。
7.系统对外界做功为正,外界对系统做功为负;系统吸热为正,放热为负。
8.可逆循环:全部由可逆过程组成的循环,构成一条封闭的曲线内可逆循环:假象工质与热源间有一物体,物体与工质温差无限小。
工质的循环可看作可逆循环。
正向循环:将热能转化为机械能,使外界得到功;热动力循环逆向循环:将热量从低温热源传到高温热源,会消耗外功。
制冷装置,热泵9.推动功:工质在开口系统中流动而传递的功。
10.流动功:推动功差p1v1-p2v2是系统维持工质流动所需的功。
工程热力学基本概念

工程热力学基本概念及基本公式1.准静态过程(Quasi-static Process )过程中热力学系统经历的是一系列平衡状态并在每次状态变化时仅无限小地偏离平衡状态。
A quasi-static process is one in which the departure from thermodynamic equilibrium is at most infinitesimal.2.外界(Surroundings ):系统之外的一切其它物质。
边界(Boundary ):系统与外界之间的分界面。
闭口系统(Closed System ) ←→控制质量(Control Mass ):系统与外界之间没有物质交换,但有能量交换。
0;0≠=E m δδ开口系统(Open System )←→控制体积(Control Volume ):系统与外界之间不仅有物质交换,还有能量交换。
0;0≠≠E m δδ 孤立系统(Isolated System ):系统与外界之间既无质量交换又无能量交换。
0;0==E m δδ 3.热力学第一定律(First Law of Thermodynamics ):在系统两个状态之间的所有绝热过程的净功是一样的,也就是说,闭口系统在经历给定两点的绝热过程对环境所作的净功仅与系统初态和终态有关,而与绝热过程的具体路径无关。
It is found by experiment that for all adiabatic processes between two states the value of the net work done by or on the system is the same. That is, the value of the net work done by or on a closed system undergoing an adiabatic process between two given states depends solely on the end states and not on the details of the adiabatic process.dE Q W δδ=-→dE QW dt=- 4.第二定律的陈述(Statements of the Second Law )克劳修斯陈述: ① 热能不可能单独地从低温物体传向高温物体。
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1.热力学系统和热力学过程:热力学系统是指一定空间区域内被观察的物质或物体,它可以是一个封闭系统、开放系统或隔离系统。
热力学过程是指系统经历的状态变化过程,可以分为等温过程、绝热过程、等容过程和等焓过程等。
2.热力学第一定律:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表述,即能量守恒原则。
它可以表示为:ΔU=Q-W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示系统吸收的热量,W表示系统对外做功。
该定律说明了系统内能的变化等于系统吸收的热量减去系统对外做的功。
3.热力学第二定律:热力学第二定律是热力学中的基本定律之一,也被称为熵增定律。
它可以表述为系统总熵永不减小,即所有自然界的过程和现象都遵循熵增的趋势。
根据熵的定义,dS≥Q/T,其中dS表示系统熵的增量,Q表示吸收的热量,T表示温度。
这个公式说明了系统的熵增量等于吸收的热量除以温度。
4.等温过程和绝热过程:在等温过程中,系统与外界保持温度不变,即温度恒定。
根据理想气体状态方程,PV=常数,即在等温过程中,气体的压强与体积呈反比关系。
在绝热过程中,系统与外界在热量交换上完全隔绝,即吸收或放出的热量为零。
根据理想气体状态方程,PV^γ=常数,其中γ为绝热指数,指的是在绝热过程中,气体压强与体积的幂指数之积的常数。
5.卡诺循环:卡诺循环是热力学中一种完美的热机循环,它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
卡诺循环是理想的热机循环,它在可逆过程中实现了最大的功效率。
卡诺循环的功效率可表示为η=(T1-T2)/T1,其中T1表示高温热源的温度,T2表示低温热源的温度。
6.热力学第三定律:热力学第三定律是热力学中的基本定律之一,它表明在温度等于绝对零度时,所有系统的熵都将趋于零。
这个定律的提出为研究低温物理学和凝聚态物理学提供了重要的基础。
这些是工程热力学中的一些基本概念和重要公式。
工程热力学作为能源工程和热力工程等领域的基础学科,对于能量转换和热力设备的设计与运行具有重要作用。
工程热力学知识点总结

工程热力学知识点总结工程热力学知识点总结1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,它关注系统的宏观性质和变化。
热力学的基本概念包括系统、界面、过程、平衡状态、状态方程等。
2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表述,它表示能量的增量等于传热和做功的总和。
数学表达式为ΔU = Q - W,其中ΔU表示系统内能的变化,Q表示热的传递,W表示外界对系统做功。
3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了自然界中存在的一种过程的不可逆性,即熵增原理。
它指出孤立系统的熵总是增加或保持不变,不会减少。
熵增原理对热能转化和能量传递的方向提供了限制。
4. 热力学循环热力学循环是一系列热力学过程组成的闭合路径,通过这个路径,系统经历一系列状态变化,最终回到初始状态。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环等。
5. 热力学性质热力学性质是用来描述物质宏观状态的物理量,常用的热力学性质包括温度、压力、内能、焓、熵等。
它们与热力学过程和相变有着密切的关系。
6. 热力学方程热力学方程是用来描述物质宏观状态的数学关系。
常见的热力学方程有状态方程(如理想气体状态方程)、焓的变化方程、熵的变化方程等。
这些方程对于分析和计算热力学过程非常重要。
7. 理想气体理想气体是热力学中一种理想的气体模型。
在理想气体状态方程中,气体的压力、体积和温度之间满足理想气体方程。
理想气体模型对于理解和研究气体性质和行为非常有用。
8. 发动机热力学循环发动机热力学循环是指内燃机和外燃机中进行热能转换的一系列过程。
常见的发动机热力学循环有奥托循环、迪塞尔循环等。
通过研究发动机热力学循环,可以优化发动机的效率和性能。
9. 相变热力学相变热力学研究物质由一种相态转变为另一种相态的过程。
相变热力学包括液体-气体相变、固体-液体相变、固体-气体相变等。
了解相变热力学对于理解物质的性质和行为具有重要意义。
总结:工程热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科,它关注系统的宏观性质和变化。
完整版工程热力学大总结大全

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(u )或密度(p )、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。
工程热力学基本概念与重要公式

工程热力学基本概念与重要公式工程热力学是研究能量转化与能量传递的科学,它是指热力学原理在工程领域的应用。
热力学是研究物质和能量转化过程的一门学科,它研究能量的守恒性、能量的转化和能量的传递规律。
热力学是一门理论和实践相结合的学科,它与能源转化、工程设计等密切相关。
能量是物质存在时所具有的性质,它包括内能、动能和势能等形式。
热量是能量的一种传递方式,是由于温度差异而引起的能量传递。
功是物体由于受力而做的功,是一种能量转化的方式。
温度是物体的一种物理量,是衡量物体热平衡状态的指标。
热平衡是指物体之间没有温度差异,处在热平衡状态下的物体之间不发生热量传递。
在工程热力学中,还有一些重要的公式用于描述能量转化和能量传递过程。
其中,最重要的一条是能量守恒定律,它认为能量不会凭空消失或产生,只会转化为其他形式。
按照能量守恒定律,一个物体接受的热量和功等于物体输出的热量和功,即Q-W=ΔE,其中Q是系统的吸热量,W是系统所做的功,ΔE是系统的内能变化量。
另一个重要的公式是卡诺循环效率的计算公式,其中卡诺循环是一种理想循环,不可逆系统的效率与卡诺循环效率之差称为失效。
卡诺循环效率的计算公式可以表示为η=1-Tc/Th,其中η是卡诺循环效率,Tc是冷源的温度,Th是热源的温度。
工程热力学还涉及到热传导、热辐射和热对流等热传递过程的分析。
热传导是指热量通过物质的传递方式,根据傅里叶热传导定律,热的传导速率与温度梯度成正比。
热辐射是指物体表面由于温度而产生的热辐射,它的强度与物体的温度的四次方成正比。
热对流是指流体由于温度差异而引起的传热现象,它的传热速率与流体的性质、温度差和流速等因素相关。
总之,工程热力学是一门重要的工程科学,它涉及能量转化和能量传递的基本规律。
在工程热力学中,有许多重要的概念和公式,能够用于描述和分析能量转化和能量传递过程。
这些概念和公式为工程热力学的应用提供了理论基础,对于工程设计和能源利用具有重要意义。
工程热力学基本概念及重要公式

称为热力系统,简称系统。
简称控制体,其界面称为控制界面。
称为工质的热力状态,简称为状态。
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。
( T)、压力(P)、比容(υ)或者密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能 (f)、自由焓(g) 等。
其中温度、压力、比容或者密度可以直接或者间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
其物理实质是物质内部大量微观份子热运动的强弱程度的宏观反映。
则它们彼此之间也必然处于热平衡。
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。
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,称为广义力或者势。
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。
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,整个过程可看做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。
系统与外界均能彻底回复到初始状态,这样的过程称为可逆过程。
(增大或者缩小) 而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功,也称容积功。
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。
(引力和斥力)、不占有体积的质点所构成。
1K (1℃)所吸收或者放出的热量,称为该物体的比热。
单位物量的物体,温度变化1K(1℃) 所吸收或者放出的热量,称为该物体的定容比热。
单位物量的物体,温度变化1K(1℃) 所吸收或者放出的热量,称为该物体的定压比热。
1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压质量比热。
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。
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。
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。
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工程热力学基础知识介绍
一、基本概念
工质:工作介质的简称。
工质的状态参数有六个:1)压力
2)温度
3)比容:指单位工质所具有的容积。
用γ表示。
γ=V/m (单位:mз/kg)
气体比容的倒数为气体的密度。
4)内能:指气体的内位能与内动能之和,用u表示。
5)焓:是一个表示能量的状态参数,用h表示。
它由内能和推动功组成,即
h=u+pv
6) 熵:是一个导出的状态参数,它表示能量的传递方向。
用s表示。
二、热力学两大定律
热力学第一定律:热可以变为功,功也可以变为热。
一定量的热消失时,必产生与之数量相当的功;消耗一定量的功时,也必出现相应数量的热。
热力学第二定律:热量不可能自发的,无条件的从低温物体传到高温物体。
三、热力过程
热力过程指工质由一种状态变化为另一种状态所经过
的途径。
常见的热力过程有:定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程。
理想气体状态方程:PV=nRT
1)定容过程:V=定值, P1/P2=T1/T2
定容过程中,工质不输出膨胀功,加给工质的热量未转化为机械能,全部用于增加工质的热力学能,因而工质温度升高。
2)定压过程:P=定值,V1/V2=T1/T2
定压过程中,工质流过换热器等设备时,不对外做技术功,这时工质吸收热量转化的机械能全部用来维持工质的流动。
3)定温过程:T=定值,P1V1=P2V2
定温过程中,由于热力学能不变,所以在定温膨胀时吸收的热量,全部转化未膨胀功。
4)绝热过程:ΔQ=0
绝热过程中,工质所作的技术功等于焓降,与外界无能量交换,过程功只来自工质本身的能量转换。
四、热力循环
一个热力系统经过一系列的热力变化,最后又回到原来完全相同的状态称为热力循环。
余热电站的热力循环即为简单的朗肯循环。
0→1:水在锅炉内预热,汽化并过热,变为过热蒸汽,是一个定压吸热过程。
1→2:过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功,放热,是一个绝热膨胀过程。
2→3:乏汽进入凝汽器,凝结成水,是一个定压冷凝过程。
3→4:凝结水经给水泵提压后进入锅炉,是一个绝热压缩过程。
朗肯循环是由两个定压过程和两个绝热过程组成的最简单的蒸汽动力循环。
其循环热效率等于汽轮机中转变为功的有用热与锅炉吸收的总热量之比。
五、几个实际问题
工程中常要处理流体或蒸汽在管路设备,如喷管、扩压管、节流阀内的流动情况,下面就对喷管和节流做一个简单介绍。
1)喷管
喷管就是通过流道截面积的变化,使流体的速度和压力产生相应变化的设备。
一般喷管可分为渐缩喷管,渐扩喷管和缩放喷管等。
电站中用到的射水、射汽抽汽器用的就是缩放喷管的形式。
①渐缩喷管:横截面积逐渐变小,流体速度增大,压
力降低。
②渐扩喷管:横截面积逐渐变大,流体速度减小,压
力增加。
③缩放喷管(拉法尔喷管):横截面积先缩小后变大,
流体流速先变大后变小,压力先减小后增大。
喷管
最小截面处称为喉部。
喉部的流速称为临界流速,
即为声音的速度。
2)节流
流体经过突然收缩的截面,如阀门、孔板、节流圈
等部件而产生压力下降的现象称为节流。
电站中用
到的流量变送器就是利用节流孔板产生的压力差来
进行流量测量的。