工程热力学知识点电子版.
工程热力学基本知识

p p0 pe p p0 pv
第0章 工程热力学基本知识
第一节 基本概念
二、气体状态参数与状态方程 3.比容 单位质量物质所占的容积,称为比容,代表 符号V。单位m3/kg
第0章 工程热力学基本知识
第一节 基本概念
二、气体状态参数与状态方程 4.理想气体状态方程
pv R T
p1v1 p2v2 R T1 T2
第0章 工程热力学基本知识
第一节 基本概念
一、热力系统 3.热源 定义:工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。 高温热源(热源-- heat source ) 低温热源(冷源—heat sink) 恒温热源(constant heat reservoir) 变温热源
第0章 工程热力学基本知识
第一节 基本概念
第一节 基本概念
二、气体状态参数与状态方程 2.压力
气体压力是分子撞击容器内壁的结果,代表 符号P。压力的单位是什么? 相对压力?绝对压力?真空度?
第0章 工程热力学基本知识
第一节 基本概念
二、气体状态参数与状态方程 2.压力
pe p
p0
pv
p
当 p > p0 当 p < p0
表压力 pe
真空度 pv
循环:循环是指气体经过几个过程又回到其起始的状态。 循环的整个过程在压容图上构成一个闭合的曲线。
P2 P1 O
(P2 ,V2)
(P1 ,V1)
在这个循环中,气体状态从起 始状态P1V1到P2V2,又原路返回到 P1V1。外界对系统作功和系统对外 作功完全相等,净功为零!
V2
V1
第0章 工程热力学基本知识
第0章 工程热力学基本知识
第二节 热力学基本定律
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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)。
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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()、焓()、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
u h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。
工程热力学基础知识

工程热力学基础知识制冷与空调技术理论基础第二部分工程热力学基础知识一、热力学的基本概念(一)、热力系统与工质1.热力系统1.热力系统在热力学研究中,研究者所指定的具体研究对象称为热力系统,简称系统系统。
和系统发生相互作用(热力系统,简称系统。
和系统发生相互作用(能量交换或质量交换)的周围环境称为外界质量交换)的周围环境称为外界,或称为环境。
系统与环外界,或称为环境环境。
系统与环境的分界面称为边界境的分界面称为边界。
边界。
闭口系:与外界没有质量交换的系统,称为闭口系统。
闭口系:开口系:开口系:与外界有质量交换的系统,称为开口系统。
绝热系:绝热系:与外界没有热量交换的系统,称为绝热系统。
完全绝热的系统实际上是不存在的,工程上将与外界换热量相对很小的系统近似为绝热系统。
2.工质 2.工质在制冷与空调工程及其他热力设备中,热能与机械能的转换或热能的转移,都要借助于某种携带热能的工作物转换或热能的转移,都要借助于某种携带热能的工作物质的状态变化来实现,这类工作物质称为工质。
质的状态变化来实现,这类工作物质称为工质。
制冷系统中使用的工质称为制冷剂制冷系统中使用的工质称为制冷剂,也叫冷媒制冷剂,也叫冷媒(二)系统的热力状态及其基本参数1.热力状态1.热力状态某时刻,系统中工质表现在热力现象方面某时刻,系统中工质表现在热力现象方面的总的状况称为系统的热力状态的总的状况称为系统的热力状态,简称状热力状态,简称状态。
描述系统状态的物理量称为状态参数描述系统状态的物理量称为状态参数状态参数的取值完全由状态确定。
如果工质的状态参数可以在一段时间内保持稳定的数值,不随时间变化而变化,则称为热力平衡态称为热力平衡态,简称平衡态。
热力平衡态,简称平衡态平衡态。
2.基本状态参数 2.基本状态参数如果系统的状态发生了变化,那么将表现为状态参数的变化,换而言之,我们可以通过观测系统状态参数的变化来了解系统的变化。
表示系统状态变化的参数有六个,分别为: 表示系统状态变化的参数有六个,分别为: 压力、温度、比体积(或密度)、内能、)、内能压力、温度、比体积(或密度)、内能、焓、熵,其中温度、压力、比体积可以直接或者间接的用一起测出,称为基本状态接或者间接的用一起测出,称为基本状态参数。
工程热力学知识点电子版

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1.热力学基本概念:包括热力学系统、态函数、过程、平衡等基本概念。
2.热力学定律:包括热平衡第一定律(能量守恒),热平衡第二定律(熵增原理)以及热平衡第三定律(绝对零度定律)。
3.理想气体的热力学性质:包括状态方程、卡诺循环、理想气体的内能、焓、熵等性质,以及理想气体的不可逆过程等。
4.热功学:包括热力学势、热力学基本方程、热力学关系、开放系统
的热力学分析等。
5.蒸汽循环与汽轮机:包括蒸汽循环的基本原理、热力学效率、汽轮
机的工作原理和热力学分析等。
6.冷热交换过程:包括传热方式、传热定律、传热设备的热力学设计等。
7.蒸发和冷凝:包括蒸发和冷凝的热力学原理、热传导、传质机制等。
8.混合物与溶液的热力学性质:包括理想混合物的热力学分析、溶解度、等温吸收和等温蒸馏等。
9.平衡态的热力学:包括平衡态判定、化学反应的平衡和平衡常数等。
10.非平衡态的热力学:包括非平衡态的基本概念、非平衡态热力学
平衡准则等。
11.热力学循环与工作系统:包括往复式热机循环(如柴油循环、克
氏循环等)、蒸汽循环的分析、制冷循环等。
以上仅列举了一些工程热力学的基本知识点,具体内容还包括一些相关的热力学计算方法和应用,如热力学分析软件的应用、能源转化系统的分析等。
工程热力学知识点

工程热力学知识点1.热力学系统:热力学系统是指研究对象的一部分,可以是一个物体、一堆物体或者由物质组成的一部分空间。
根据与外界的能量交换情况,热力学系统可分为开放系统、封闭系统和孤立系统。
2.热力学性质:热力学性质指描述热力学系统状态的物理量,包括温度、压力、体积、能量等。
温度是衡量系统热平衡程度的物理量,通常用摄氏度或开尔文度量;压力是物质单位面积上的力,常用帕斯卡表示。
3.热平衡和热平衡态:当一个系统与外界无能量和物质交换,且系统各个部分之间没有内部驱动力时,系统处于热平衡态。
在热平衡态下,系统各点的温度相等。
4.热力学过程:热力学过程是指研究对象从一个状态到另一个状态的转变。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
5.理想气体状态方程:理想气体状态方程描述了理想气体的状态。
根据理想气体状态方程,PV=nRT,其中P为气体压力,V为气体体积,n为气体物质的摩尔数,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
6.热力学第一定律:热力学第一定律也称能量守恒定律,它表明能量在系统中的转换是不会消失的,只会从一种形式转化为另一种形式。
7.热力学第二定律:热力学第二定律是关于热能转化的限制性规律,它确立了自然界中热能转化的方向,即热量只能从高温物体传向低温物体。
8.热力学循环:热力学循环是指一系列经历各种热力学过程的系统,最终回到初始状态。
常见的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环等。
9.温度计和热工计量:温度计是测量温度的仪器,根据热胀冷缩原理,例如温度计中的水银柱上浮下沉来表示温度的高低。
热工计量是测量热力学过程中能量转换的仪器,例如蒸汽流量计和压力计等。
10.热力学循环的效率:热力学循环的效率是指从热量到机械能转化的效率,表示为循环获得的净功与输入的热量之比。
根据卡诺定理,所有工作于相同温度范围内的可逆循环具有相同的效率,而实际循环的效率往往低于理论值。
综上所述,这些是工程热力学的一些重要知识点,热力学是研究能量转化和利用的基础,对于工程学科的学习和应用具有重要意义。
(完整版)工程热力学简答题电子版
(完整版)工程热力学简答题电子版工程热力学习题A一、简要问答题1.工程热力学的研究对象主要是什么?答:工程热力学的研究对象主要是能量转换,特别是热能转化为机械能的规律和方法,以及提高转化效率的途径,以提高能源利用的经济性。
2.热能的利用有哪两种基本的利用形式,并举例说明?答:一种是热能的直接利用,如冶金,化工,食品等工业和生活上的应用,另一种是热能的间接利用,如把热能转化成机械能或电能为人们提供动力。
3.何为工质?如何采用气体而不采用液体或固体作为热机的工质?答:工质是指在热机中工作的借以实现将热能转化成机械能的媒介物质,因气体的膨胀性与压缩性远比液体、固体要好,所以热机中的工质是采用气体,而不采用液体,更不能采用固体。
4.功量与热量有何不同和相同之处?答:相同之处:(1)都是过程量,而不是状态参数;(2)都是工质与外界交换的能量;(3)可逆过程都可图示。
不同之处:(1)功量是有序能(机械能)即功量是有规则的宏观运动能量的传递,在做功过程中往往伴随着能量形态的转化,而热量是无序能(热能)即热量是大量微粒子热运动的能量传递,传热过程中不出现能量形态的转化。
(2)有功转换的动力是压差,而有热交换的动力是温差,(3)功量与热量的计算表达式不同。
(4)功量可在p-vt图上图示,而热量是在T-s图上图示。
5.写出热力系统第一定律的文字表达?答:热力学第一定律的文字表述:热可以变为功,功也可以变为热,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。
6.写出1Kg工质的焓的符号与定义式及其能量含义,并指出焓是过程量还是状态参数。
答:焓的符号是h,其定义式是h=u+pv,其能量含义是系统中因引进1kg工质而获得的总能量是热力学能u与推动功pv之和,焓是状态参数,而不是过程量。
7.何为理想气体,并举例指出什么气体可视为理想气体?什么气体不能视为理想气体?答:理想气体是指其分子是具有弹性的,而不具有体积的质点,分子间没有相互作用力的假想气体。
工程热力学知识点笔记总结
工程热力学知识点笔记总结第一章热力学基本概念1.1 热力学的基本概念热力学是研究能量与物质的转化关系的科学,它关注热与功的转化、能量的传递和系统的状态变化。
热力学中最基本的概念包括系统、热力学量、状态量、过程、功和热等。
1.2 热力学量热力学量是描述系统的性质和状态的物理量,包括内能、焓、熵、自由能等。
内能是系统的总能量,焓是系统在恒压条件下的能量,熵是系统的无序程度,自由能是系统进行非体积恒定的过程中能够做功的能量。
1.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表达形式,在闭合定容系统中,系统的内能变化等于系统所接受的热量减去系统所做的功。
1.4 热力学第二定律热力学第二定律是描述系统不可逆性的定律,它包括开尔文表述和克劳修斯表述。
开尔文表述指出不可能将热量完全转化为功而不引起其他变化,克劳修斯表述指出热量自然只能从高温物体传递到低温物体。
根据第二定律,引入了熵增大原理和卡诺循环。
1.5 热力学第三定律热力学第三定律是指当温度趋于绝对零度时,系统的熵趋于零。
这一定律揭示了绝对零度对热力学过程的重要意义。
第二章热力学系统2.1 定态与非定态定态系统是指系统的性质在长时间内不发生变化,非定态系统是指系统的性质在长时间内发生变化。
2.2 开放系统与闭合系统开放系统是指与外界交换物质和能量的系统,闭合系统是指与外界不交换物质但可以交换能量的系统。
2.3 热力学平衡热力学平衡是指系统内各部分之间的温度、压力、化学势等性质达到一致的状态。
系统处于热力学平衡时,不会产生宏观的变化。
第三章热力学过程3.1 等温过程在等温过程中,系统的温度保持不变,内能的变化全部转化为热量输给外界。
3.2 绝热过程在绝热过程中,系统不与外界交换热量,内能的变化全部转化为对外界所做的功。
3.3 等容过程在等容过程中,系统的体积保持不变,内能的变化全部转化为热量。
3.4 等压过程在等压过程中,系统的压强保持不变,内能的变化转化为对外界所做的功和系统所吸收的热量。
工程热力学知识点总结
工程热力学知识点总结一、基本概念1. 热力学系统热力学系统是指研究对象的范围,可以是一个物体、一个系统或者多个系统的组合。
根据系统与外界的物质交换和能量交换情况,将系统分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
2. 热力学状态热力学状态是指系统的一种特定状态,由系统的几个宏观性质确定。
常用的状态参数有温度、压力、体积和能量等。
3. 热力学过程热力学过程是系统在一定条件下的状态变化。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等压过程和等容过程等。
4. 热力学平衡系统的平衡是指系统内各部分之间不存在宏观的能量或物质的不均匀性。
在平衡状态下,系统内各部分之间的宏观性质是不发生变化的。
5. 热力学势函数热力学势函数是描述系统平衡状态的函数,常见的有内能、焓、自由能和吉布斯自由能等。
二、热力学定律1. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的热力学表述。
它可以表述为:系统的内能变化等于系统对外界所做的功与系统吸收的热的代数之和。
2. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学中一个非常重要的定律,它对能量转化的方向和效率进行了限制。
根据热力学第二定律,系统内部永远不会自发地将热量从低温物体传递到高温物体,这就是热机不能做功的原因。
3. 卡诺定理卡诺定理是热力学第二定律的一种推论,它指出在两个恒温热源之间进行热机循环时,效率最高的情况是卡诺循环。
4. 热力学第三定律热力学第三定律规定了在温度接近绝对零度时热容为零,即系统的熵在绝对零度时为常数。
三、热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是一种理想的热机循环,它采用绝热和等温两个可逆过程。
卡诺循环的效率是所有热机循环中最高的。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种理想的外燃循环,它采用绝热和等温两个可逆过程。
斯特林循环比卡诺循环的效率低一些,但是实际上,在制冷机中应用得比较广泛。
3. 布雷顿循环布雷顿循环是一种理想的内燃循环,它采用等容和等压两个可逆过程。
布雷顿循环是内燃机的工作循环,应用比较广泛。
第一章 工程热力学基础知识
2
T1
1
2′
v
s
第30页,共47页。
二、定压过程
工质在变化过程中压力保持不变的热力过程。
p
2′
1
2
T
定压
2 1
2′
定容
v
s
第31页,共47页。
三、定温过程
工质在变化过程中温度保持不变的热力过程。
p
2′
1
T
2
v
2′
1
2
s
第32页,共47页。
四、绝热过程
pvK 定值
系统与外界没有热量交换的情况下发生的热力过程。 等熵过程:可逆的绝热过程。
在孤立系统内,一切实际过程(即不可逆过程)都朝着使 系统熵增大的方向进行,在极限情况(即可逆过程)下,系统 的熵保持不变。
S系统0
判断自然界一切自发过程实现的可行性
第45页,共47页。
总结 1.气体的热力性质
状态参数;热力系统;平衡态;热力过程;比热。
2.热力学第一定律
功、热量、内能;封闭系统能量方程式;开口系统能量方程式; 熵及温熵图。
第5页,共47页。
一、气体的基本状态参数
1. 工质
1)工质:热能 媒介物质 机械能 2 )工质的选择:热力学中热能与机械能之间的 相互转换是通过物质的体积变化来实现的,常选 气态物质 作为工质。 3 )气态工质:气体和蒸气
第6页,共47页。
2.气体的状态参数 1)定义:标志气体热力状态的各个物理量
进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能的变化
第19页,共47页。
主要内容:
一、功、热量和内能 二、封闭系统能量方程式 三、开口系统稳定流动能量方程式
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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:a254.0254.013.1.03553.03553.04.039153.0395.0294.01013.03221MP 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∴=-=-==-=-=+==+=+=1-5 解:82.5%%1001085.510824.410824.410268010180Q (2)%5.82%1001085.51098.11085.510103105.1911098.1360010310105.5t h 1)1(1111111331111111343111334=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=Q Q J q D Q E J Q G Q h J P E ηη发电厂热效率消耗煤的能量产生的电能1-6 解:%4.71%100106.3105.1106.3105.1-101.5-Q 105.1101.5Q s 1332333213231=⨯⨯⨯==⨯=⨯⨯==⨯=⨯=W Q JJ J Q W JQ J ε制冷系数,时第二章1. 热力学第一定律的实质是什么?表达式有哪些?实质:能量守恒与转换定律用于能量和其他能量形态转换关系时的表达。
表达式:①闭口系统:Q=ΔU+W 微元过程:ΔQ=du+Δw可逆过程⎪⎩⎪⎨⎧+=+=⎰pdv Q Q 21u pdvdu σσ 对于单位质量工质⎩⎨⎧+=+=w u q wdu q σσσ对于单质可逆⎪⎩⎪⎨⎧+=+=⎰pdv u q pdvdu q 21σσ 比焓h=u+pv稳定流动能量方程:()()()Sf f W Z Z mg C C m H H Q +-+-+-=1221221122开口系统技术功⎩⎨⎧+=+=tw h q WH Q σσ微元过程⎩⎨⎧+=+=t w dh q WdH Q σσσσ2. 系统内部存储能都包括那些能量?(1)、 分子热运动形成的内动能,包括分子的移动动能、转动动能以及分子中原子的振动动能。
(2)、分子间相互作用力形成的内位能。
(3)、构成分子的化学能和构成原子的原子能。
3. 技术功由什么组成?S f t W z mg c m W ++=σσ221 4. 焓的定义式? H=U+pV流动功的意义:wf=pv流动功是由泵或风机加给被输送工质并随工质流动向前传递的一种能量,非工质本身具有的能量。
5. 开口系统稳定流动能量方程式及应用S f W z mg c m H Q +++=σσσ221 单位质量工质:S f w z g c h q +++=σσσ2212-4解:JJ J J U Q W W U Q 34348450界对气体做功此过程为压缩过程,外∴-=-=-=⇒+=σσ2-6解:⎰=+--==⇒+=∴-=-=⇒⎩⎨⎧+=+==-=⇒⎩⎨⎧-=-==-=KJW KJW W U Q J W J W W U Q W U Q KJ U U U KJ U U U KJU U U 1530105305,1002020232323233112313131121212323231311212σσσσσσσ2-7解:()()()KJh Q KJ W U Q KJ pdv W 39.3392160.22107.0103.0.1321==-=+-=+==⨯⨯==⎰σσ等压过程气体放热气体做功第三章1. 焓变的计算公式:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+====+=p dp Rg T dT Cp ds v dv Rg T dT Cv ds RgT Pv CpdT dh CvdT du Tpdv T qds,,du 理想气体:σ迈耶公式:g P R C C =-v比热容:gv g P pP R C R r r C dTdhdT q C 1r 1,1-=-===σ2. 熟练掌握理想气体四个基本热力过程功量和热量的计算定容过程:{()up p v pdv w pdv W t σ=-=-===⎰⎰q 0212121热量技术功膨胀功定压过程:{12211212210)()(h h q vdp w T T Rg v v p pdv w t -==-=-=-==⎰⎰ 定温过程:{2112212112lnln lnlnln 21p p v v t p p t p p v v RgT RgT w w q wRgT vd w RgT RgT w ======-===⎰绝热过程:{)(1)()(11)(1)(22112122112121=--=-=--=--=-=q v p v p k kT T Cp w v p v p k T T k Rg T T Cv w t3. 习题3-8解:KJT Cp h KJT Cv u KJRg Cv S kJ s n S k m ol J R C s k m ol J k m ol J R C P P T T m P PT T m p m m p 44.11087.78356.0lnln .256.22(56.22ln ln (1.29.112121212,73145.8727,=====-===⋅=-=⋅=⋅==⨯σσσσσσσσ)()))()(3-9解:1057.0101.4.349)(/356.0ln 684.1716.122u .2101.1ln ln /923.1ln 0.13412321211221=⨯==⨯==-=-=-======⨯====⇒⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧===⎩⎨⎧==--w KJT Cp h KJ T Cv u KJ T T Rg w KKJ Cp S KJT Cp h KJ T Cv KJRgT T Rg w K KJ S m V v Rg S RgT Pv h U T TP P v v P P σσσσσσσσσσσσσ定容过程)(定压过程)(由定温过程)(3-10解:在定压过程中发生可知⎪⎩⎪⎨⎧===⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+===-=KJq KJ S KJ u wu q Cp S TCv u T T Rg W T T 49.100356.049.7ln )(1212σσσσσσ第四章1. 热力学第二定律的实质与表述实质:自然界中牵涉到热现象的一切过程总是自发的朝一个方向进行,而不能自发反向进行,这就是热过程的方向性与不可逆性。
自发过程都是不可逆的。
1). 表述: 克劳修斯:不可能把热量从低温物体传至高温物体而不引起其他变化。
开尔文:不可能从单一热源取热,并使之完全转化为功而不引起其他变化。
2). 卡诺循环:卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。
卡诺定理:定理一:在同温热源与同温冷源之间工作的一切可逆热机,其热效率均相等,与工质的性质无关。
定理二:在同温热源与同温冷源之间工作的一切不可逆热机的热效率,都小于可逆热机的热效率。
3). 孤立系熵增原理:在孤立系内,一切实际过程(均不可逆过程)都朝着使系统熵增加的方向进行,或者在极限的情况下(可逆过程)维持系统的熵不变,而任何使系统熵减少的过程是不可能发生的,这一原理称为孤立系熵增原理。
2. 公式推导1). 熵的定义式的导出:TQ dS Tq ds S TqTqT qT q T q T qT q T q T q T q T q T T q q rereA B A σσσσσσσσση===⇒=+→=+−−→−=+−−→−=+−−−→−=⇒-=-=⎰⎰⎰⎰⎰----表示:熵取积分微元取代数值000112B -12-12-1222-1112211221122111212t2). 克劳修斯不定式的导出011221122111212<−−−→−=+−−−→−<⇒-<-=⎰TqT q T q T q T q T T q q t σσσσσσση对整个积分取代数值3. 公式及计算a) 热力学第二定律的表达式⎪⎩⎪⎨⎧≥=≥=≥≤⎰0.3.20.1g iso g iso s s ds ds Tqds Tqσσσσ)))b) 判断某一热机是否存在212'2R R W W Q Q -=-c) 判断某一过程(可逆)是否能够发生;是否可逆TQds Tqσσ≥≤⎰04. 习题4-1解:JW Q T T T t W P J Q W T T c t c t 701.729273.2.3w 089.03600321321642.0500.2642.02736002734011.1211,12,=⋅==-====⨯=⨯==++-=-=εεηη源的热量卡诺循环每秒钟排向冷)(卡诺循环产生的功率)(卡诺循环的热效率)(第五章1.(1)饱和温度与压力的关系(2)水的定压加热产生蒸汽过程分析(3)不同压力下水蒸气产生过程在P-V ,T-S 图上的表示形式(4)焓熵图上各个线段的走向(5)正常情况下露点温度,干球温度,湿球温度之间的大小关系(6)焓湿图(7)饱和压力Ps ,饱和温度Tsp d d3 d3 d2 a2 a v t c d3 d2 d1s2.概念(1)干度(2)露点:水蒸气的状态按pv 定压线a-c 变化,直至c 点达到饱和状态,c 称为露点 (3)含湿量:在含有1kg 干空气的湿空气中,所含有水蒸气的质量称为湿空气的含湿量。