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补充知识 热机基础知识 对于质量为 m 的工质， （2）示热图（T-s图） 0.2 热力学第一定律 0.2.1 闭口系统的热力学第一定律表达式 0.2.2 开口系统的稳定流动能量方程式 2. 开口系统的稳定流动能量方程 3. 技术功 0.3 理想气体的性质与热力过程 2. 理想气体状态方程式 0.3.2 理想气体的热容、热力学能、焓和熵 2. 理想气体的比热容 3. 理想气体的热力学能，焓和熵 2) 理想气体的熵 0.3.4理想气体的基本热力过程 (3) 定温过程 （4）定熵过程 0.4 热力学第二定律 0.4.1 自发过程的方向性 与热力学第二定律的表述 2．热力学第二定律的表述 0.4.2 卡诺循环与卡诺定理 1. 热力循环 2．卡诺循环 3．卡诺定理 0.4.3 熵 1．熵的导出 2. 克劳修斯不等式与不可逆过程熵的变化 3．孤立系统熵增原理与作功能力损失 0.4.4  热量传递的基本方式 0.7 热传导 最简单的导热现象：大平壁的一维稳态导热 0.8 热对流 0.9 热辐射与辐射换热 由此可见，当环境的热力学温度T0确定后，作功能力的损失I 与孤立系统的熵增?Siso成正比。上式建立了作功能力的损失与孤立系统的熵增之间的关系。 孤立系统的熵增是衡量作功能力损失的尺度。 上式适用于计算任何不可逆因素引起的作功能力的损失。 1． 的定义 热力学第二定律指出，单一热源的热机是不可能的；热机的热效率永远小于1；任何循环的热效率都不可能超出工作在相同温度范围的卡诺循环的热效率。热能和机械能的不等价性：热量可以转化为功的数量（作功能力）与热源温度以及环境温度有关，而功可以全部转化为热，所以机械能、电能、水能、风能的品位更高。 为了综合衡量能量的“量”与“质” ，引入一个新的参数—。 系统在某一状态所具有的能量中理论上可以转换为其它任何形式能的最大数量称为系统在该状态的，也就是系统的作功能力。 研究热机循环的目的： 分析其热能利用的经济性（即热效率）、影响热效率的因素、寻找提高热效率的途径。 研究热机循环的方法： 建立实际循环的简化热力学模型，用简单、典型的可逆过程和循环来近似实际复杂的不可逆过程和循环，通过热力学分析确定其基本规律。 0.5 动力装置循环 0.6.1 活塞式内燃机循环 以四冲程柴油机为例分析其实际工作循环 1. 活塞式内燃机实际循环与理想循环 柴油机工作的4个冲程： (1) 活塞式内燃机实际循环 对实际循环加以合理的抽象、概括和简化： 1) 忽略实际过程中进、排气阀的节流损失；进气过程与排气过程互相抵消；认为废气与吸入的新鲜空气状态相同；忽略喷入的油量，假设一定量的工质在气缸中进行封闭循环。 2) 假定工质是化学成分不变、比热容为常数的理想气体—空气。 3)忽略工质、活塞、气缸壁之间的热交换及摩擦阻力，认为工质的膨胀和压缩过程是可逆绝热的。 4) 将燃烧过程看成是工质从高温热源可逆吸热过程，将排气过程看成是工质向低温热源可逆放热过程。 5) 忽略工质的动、位能变化。 (2)活塞式内燃机理想循环 1－2：可逆绝热压缩过程；2－3：可逆定容加热过程；3－4：可逆定压加热过程；4－5：可逆绝热膨胀； 5－1：可逆定容放热过程。 活塞式内燃机理想混合加热循环（萨巴德循环） 压缩比： 升压比： 预胀比： 2. 活塞式内燃机理想循环分析 为了说明内燃机的工作过程对循环热效率的影响，引入下列内燃机的特性参数： 表示压缩过程中工质体积被压缩的程度。 表示定容加热过程工质压力升高的程度。 表示定压加热时工质体积膨胀的程度。 单位质量工质的吸热量： 单位质量工质的放热量： 循环热效率： （1） 混合加热循环 各点温度可由以下过程求得 ： 由可逆定容过程2－3得 ： 由可逆定压过程3－4得 ： 由可逆绝热过程4－5得 ： 由可逆绝热过程1－2得 ： 将各点温度代入循环热效率表达式： 由上式可见，混合加热循环的热效率与多种因素有关，当压缩比 ? 增加、升压比 ? 增加以及预胀比 ? 减少时，都会使混合加热循环的热效率提高。 （2） 定容加热循环 （奥图Otto循环) 汽油机和煤气机的理想循环 循环热效率： 定压预胀比： （3）定压加热循环 （狄塞尔循环) 早期低速柴油机的理想循环，现已被淘汰。 循环热效率： 定容升压比： 3. 影响内燃机理想循环热效率的主要因素 （1） 压缩比 ? 的影响 汽油燃点低，易爆燃，压缩比受限制。