01章：基本概念 工程热力学课件（第四版）.pptVIP

相同点：二者均是能量传递的度量，都是过程量。 不同点：功是有规则的宏观机械运动中的能量传递，物体（物质）在作功过程中表现为位移或体积变化，且往往伴随着能量形态的转化；热量则是大量微观粒子杂乱热运动中的能量传递，传递过程中不出现能量形态的转化。功变成热量是无条件的，而热转变成功是有条件的。 区分：状态量和过程量。 功和热量的异同 利用体积为2m3的贮气罐中的压缩空气给气球充气，开始时气球内完全没有气体，呈扁平状，可忽略其内部容积。设气球弹力忽略不计，充气过程中气体温度维持不变，大气压力为0.9×105 Pa。为使气球充到2m3，问罐内气体最低初气压及气体所作的功为多少？已知空气满足状态方程式pV＝mRgT,其中压力p的单位为Pa，体积V的单位m3，温度T的单位为K，质量m的单位为kg，气体常数Rg的单位为J/(kg · K)。 例1-1 解:　 忽略气球弹力，充气后气球内压力维持在与大气压 力相同的0.9×105 Pa。据题意，留在罐内与充入球内的气体 温度相同，由于压力相同、温度相同，故这两部分气体的状 态相同。若取全部气体为热力系，则气体的最小初压P1,min应 满足 　　　　 　　　 考察该过程，储气罐的体积不变，充气时气球中气体压力 等于大气压力，气球膨胀排斥了大气，故气球对大气作功 例题索引 一、循环概说 ??????????经济性指标 = 得到的收获 / 花费的代价。在参数 坐标图上表现为一闭合的曲线。 二、正向循环 ??????????即热动力循环，总的效果表现为热能转化为机械能， 向外界提供动力。在参数坐标图上循环沿曲线顺时针方向 进行的。评价指标是循环的热效率，即： §1-7 热力循环 （1-12） 三、逆向循环 ????主要应用于制冷循环装置和热泵，分别称为制冷循环 和热泵循环，相应的评价指标分别为制冷系数和热泵系数 （也称供热系数）。 总的效果表现为：耗费机械能（转化为热能），使热能 由低温热源传向高温热源。在参数坐标图上循环沿曲线逆时 针方向进行的。 制冷系数： 热泵系数： ?????????? （1-14） （1-13） 第一章 基本概念 1-1 本课涉及的几种热能转换(移)过程 1-2 热力系统 1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数 1-4 平衡状态、状态方程式、坐标图 1-5 工质的状态变化过程 1-6 过程功和热量 1-7 热力循环 课件目录 本章作业 第一章 习题 3、6、7、 13、 16、18、23 pp. 32~35 第四版 热能动力装置：从燃料燃烧中获得热能，并利用热能得到动力的整套设备。分为蒸汽动力及燃气动力两类装置。工作过程可概括成右图。 下面简单介绍一下本课程涉及的三种热能动力装置和压缩蒸汽制冷装置简图。 §1-1 本课涉及的几种热能转换(移)过程 图1-1 热能动力装置工作示意图 热能动力 装置 W Q2 Q1 低温热源 高温热源 制冷装置：利用动力实现热能逆向传递的整套装置。工作过程也可简化成右图，但箭头方向相反。 制冷装置 W Q2 Q1 曲轴 连杆 活塞 气缸 排气阀 火花塞 进气塞 （1）图1-2 内燃机装置 示意简图（动画） 船用柴油机 实物图片： 炉膛 炉墙 汽包 凝汽器 发电机 汽轮机 蓄水池 过热器 泵 （2）图1-3 蒸汽动力装置简图 （动画） 引入：系统、工质、热源、循环。 锅炉外观 汽轮发电机组 自动控制室 实物图片： 火 电 站 2 3 1 压气机 4 燃气轮机 燃烧室 q1 （3）图1-4 燃气轮机装置简图 （动画） 燃气轮机装置 实物图片： 节流阀 冷库 (蒸发器) 冷凝器 压气机 1 5 4 2 （4）图1-5 压缩蒸汽制冷装置简图（动画） 冷凝器 压气机 蒸发器 节流阀 实物图片： 热力系统：分割出来作为热力学分析对象的有限 物质系统。 外 界：系统周围物质的统称。 ?????????????????? 进口 出口 §1-2 热力系统 图1-6 系统和边界 闭口系统: 与外界有能量交换而无物质交换，又称控制质量。 开口系统: 与外界既有能量又有物质的交换，又称控制体积。 绝热系统: 与外界无热量交换。 孤立系统: 与外界无能量交换又无物质交换，一切作用发生在 系统内部。 热力系统的分类 ?? ? 常用的状态参数有：压力p ，温度T ，体积V ，热力学能(内能)