热力学前四章复习.pptVIP

前四章复习 第一章 核心内容 第二章 核心内容 热力学能、总能的定义； 热力学第一定律的实质；文字表述式；能量方程； 热力学第一定律的两个解析式（对能量方程的简化）； 注意两个解析式是等价的，只是第一解析式通常用于闭口系。第二解析式常用于开口系而已； 注意区别推动功、流动功、容积变化功、技术功、轴功和内部功，相互联系； 计算时注意通常设备对外输出的功为轴功；设备消耗的功为技术功，如压气机耗功为技术功； 掌握常用热力设备的特点，如锅炉、汽轮机、压缩机、喷管、阀门等 熟练利用能量方程对实际设备进行简化获得设备的能量方程； 绝热节流的能量方程； 第三章 核心内容 理想气体—— 理想气体的两点假设；理想气体状态方程；实际气体看作理想气体的条件； 比热容的定义；定压比热和定容比热的推导和物理意义； 迈耶公式及其适用条件； 理想气体的热力学能、焓和熵的计算公式、使用条件； 实际气体—— 水蒸气的p-v和T-s图，一点、两线、三区和五态； 水蒸气的p-v和T-s图上的过程线；会在水蒸气的p-v和T-s图上表示热力过程，如锅炉中从过冷水到过热蒸汽的过程 掌握水蒸气图表的使用方法； 第四章 核心内容 第一章 基本概念 1 热力系和工质 2 平衡状态和稳定状态 3 状态参数和过程参数 4 准平衡过程和可逆过程 5 热量和功 6 热力循环 1 热力系 (1) 定义：认为选取的一定范围内的物质作为研究对象。→边界和外界 (2) 分类： 闭口系—和外界无物质交换； 开口系—和外界有物质交换； 绝热系—和外界无热量交换； 孤立系—和外界无任何能量和物质的交换； 简单可压缩系—热力系由可压缩流体构成，与外界只有可逆体积变化功的交换。 (3) 工质 定义：能够实现能量相互转换的媒介物。 充当工质的最基本条件是： 要有好的流动性和受热后有显著的膨胀性，并有较大的热容量及安全可靠。 工程中最适于充当工质的是气体或由液态过渡为气态的蒸汽；如蒸汽轮机中的蒸汽，内燃机中的燃气，制冷装置中的氨蒸气等。 2 平衡状态和稳定状态 平衡状态定义：没有外界作用的情况下工质宏观性质可长久保持不变的状态。 实现平衡的充要条件：系统内部及系统与外界之间各种不平衡势差消失。 注意：在平衡状态下，参数不随时间变化只是现象，不能作为判断系统是否平衡的条件，只有系统内部以及系统和外界之间没有任何不平衡势差时才能实现平衡的本质。例：稳态导热。 稳定状态定义：系统参数不随时间变化而改变。它无须考虑参数保持不变是如何实现的。 思考题1-3 (p30) ：平衡状态和稳定状态的的区别和联系？ 平衡状态＝稳定状态＋系统内部系统内部与外界之间所有不平衡势差消失 3 状态参数和过程参数 状态参数：描述系统工质状态的客观物理量。只和初、终状态有关。 常用状态参数：p, v, T, u, h, s 过程参数：和过程有关的物理量，取决于工质经历的过程。 常用状态参数：w, q 思考题1-13(p32)： 1) 在示功图中，只有可逆过程才能用其下面对应的面积表示膨胀功。 2) 对于不可逆过程，不能用其下面对应的面积表示膨胀功。 3) 功是过程量。 4 准平衡过程和可逆过程 引入背景：热能和机械能的转换由工质状态变化完成。实际过程都是不平衡过程，而热力学仅对平衡状态进行描述，因此为了将“过程”和“平衡”这两个矛盾的概念统一起来，引入“准平衡过程”的概念。 定义：在无限小势差的推动下，由一系列连续的平衡态组成的过程。 可逆过程：如果系统完成某一过程后，再沿原来的路径逆向进行时，能够使系统和外界都返回到原来的状态而不留下任何变化，即为可逆过程。 两者区别： 可逆过程＝准平衡过程＋无任何耗散效应 5 热量和功 热力过程中，能量交换的方式有两种：做功和传热。 功和热量都是系统和外界通过边界传递的能量，只有在传递过程中才有意义，是过程量。 可逆过程的功和热量在p-V示功图和T-s示热图上的表示。 6 热力循环 定义：由一个初态出发，经过一系列热力过程后，又回到原来的的初态，称为热力循环。 目的：实现预期连续的能量转换。 按性质分两类： 正向循环(动力循环) 逆向循环(制冷循环或热泵循环) 循环的经济指标：工作系数＝受益 / 代价 第二章 热力学第一定律 1 热力学第一定律的实质 2 储存能 3 迁移能－功和热量 4 焓 5 闭口系的能量方程 6 稳定流动系的能量过程 7 一般开口系的能量方程 1 热力学第一定律的实质 实质：能量转换和守恒定律。 热力学第一定律的表述： (1)当热能和其他形式的能量互相转换时，能的总量保持不变。 (2)第一类永动机是不可能造成的。 表达式： 系统储存能的变化＝进入系统的能量－离开系统的能量 2 储存能 (1)