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锅炉培训讲义热力学知识 余新川 2006年4月 锅炉培训内容(1) 热力学知识 ◆热力学知识 几个重要的概念与参数 稳定流动能量方程 ◇几个重要的概念与参数 ◆工质：我们把实现热能与机械能转化的媒介物质叫工质，如空气、燃气、水蒸汽等。 ◆热源：把工质从中吸取热能的物体或装置叫热源，热源又分为高温热源和低温热源。 ◆热动装置：工质从高温热源吸取热能，将其中一部分转化为机械能而做功，并把余下的部分传给低温热源的装置叫热动装置。 ◆标准状态：指一个物理大气压、温度为0℃时的状态，叫作标准状态。 ◇几个重要的概念与参数 ◆状态参数：用来描述工质所处状态的宏观物理量，叫做状态参数。热力状态参数共有六个：温度(t)、压力(p)、比容(ν)、内能(u)、焓(h)、熵(s) ☆温度（t）：表示物体冷热程度的物理量，其实质是反映物质分子热运动激烈程度。 ＊华氏温标与摄氏温标之间的换算： ＊热力学温标与摄氏温标之间的换算： t ＝ T — 273.15 ◇几个重要的概念与参数 ☆压力（P）:是指单位面积所受垂直作用力。对气体而言，其实质是分子撞击容器内壁的平均作用力。 1工程大气压＝1kgf/cm2 ＝10mH2O ＝735.6mmHg ＝9.80666×104Pa ＝0.0980666 MPa ◇几个重要的概念与参数 ☆ 比容（密度）（v/ρ）：单位质量物质所占的容积，它与密度成倒数。 比容υ与温度成正比，与压力成反比。 ◇几个重要的概念与参数 ☆ 比热（c）：单位物质温度与升高1℃或降低1℃，所吸收或放出的热量（kJ/Kg·℃)，尽管比热不是状态参数，但它是一个极其重要性的热力学指标。 ☆ 焓（h）：单位工质内能与推动功之和，即单位工质移动时所传输的能量。 h=u+pv ◇几个重要的概念与参数 ☆ 内能（u）：物质因热运动而具有的能量叫内热量，即内能。意味着储存于物体内部的能量，内能的多少取决于物质内部微观物热运动的状态. ☆熵（S）：工质在某一温度（T）点上，吸收或放出的热量微分与该温度的比值: ◇稳定流动能量方程 ◆能量方程： 我们知道：h＝u+pV 因此上式可为： 技术功与内部功的关系： ◇稳定流动能量方程 ☆能量方程的应用： ＊动力机：汽轮机，燃气轮机等，工质流经机器，压力下降对机器做功，单位工质所做的功： ＊压缩机：工质流经机器，压力上升机器对工质做功，单位工质所需做功wc ◇稳定流动能量方程 ＊换热器：工质流经机器，有能量交换而无功的作用，单位工质吸热量： q=h2-h1 ＊管状物：工质流经喷管，扩压管等管状物时，不做功，单位工质动能的增量为： ◇稳定流动能量方程 ＊节流：工质流经节流孔时，在1-1，2-2两断面处，单位工质能量的变化为： h1=h2 ＊涡轮机：工质流经涡轮机叶轮上的动叶栅，推动叶轮做功： * * h1 Wt h2 h2 Wt h1 q h1 h2 1 1 2 2 c1 c2 *