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汽车发动机原理;第一章 工程热力学基础;第一节 气体的状态及状态方程;二、热力状态与状态参数;基本状态参数：;三、理想气体的状态方程 1、理想气体：气体分子本身不占有体积，分子之间无相互作用力的气体。 2、理想气体的状态方程： Pν=RT PV= mRT V= mν 对空气，R=0.287kJ/kg·K 3、压容图;第二节 热力过程及过程量;规定：热力系统对外界做功为正，外界对热力系统做功为负。 由δW=PdV得： dV0，膨胀,δW0， 系统对外界做功； dV0，压缩,δW0， 外界对系统做功； dV=0，δW=0， 系统与外界之间无功量 传递。;三、热量 是系统与外界之间依靠温差来传递的能量形式，用Q表示 q=Q/m J/kg 规定：传入热力系统的热量为正值，即吸热为正；传出热力系统的热量为负值，即放热为负。 ※热量与功一样，是系统在热力过程中与外界传递的能量形式，因此是过程量，不是状态参数。;四.熵和温熵图 熵S的增量等于系统在 过程中交换热量除以传 热时绝对温度所得的商 ds=δq/T 1Kg工质的熵的单位J/kgK mKg工质熵的单位Ｊ/K;第三节 热力学第一定律;二、内能-工质内部所具有的各种能量总称;三、闭口系统的能量方程 1、定义: 与外界没有质量交换的系统。 2、能量方程式 　　Q-W=ΔU;; 3、比热与气体性质、温度的关系 实验证明，多数气体的比热随温度的升高而增大，但为使计算简便，不考虑比热随温度的变化，即采用定值比热（或定比热）。 五、理想气体内能的计算 在保持系统容积不变的加热过程中，加热量为： qν=cν(T2-T1) 由热力学第一定律 q=w+Δu;第四节 理想气体的热力过程;工程热力学把热机循环概括为工质的热力循环，热力循环分成几个典型的热力过程—定容、定压、定温和绝热—称为基本热力过程。 一、定容过程 1、定义：过程进行中系统的容积（比容）保持不变的过程。 2、过程方程式：ν=常数 3、参数间的关系：;5、过程曲线;二、定压过程 1、定义：过程进行中系统的压力保持不变。 2、过程方程式：;5、过程曲线;;5、过程曲线;;5、过程曲线; 五、多变过程 在实际的热力过程中，P、ν、T的变化和热量的交换都存在，不能用上述某一特殊的热力过程来分析，需用一普遍的、更一般的过程即多变过程来描述。 1、过程方程式：Pvn=常数;2、各过程在P-v 图上的比较;第五节 热力学第二定律;一、热力学第二定律的表述 1、热量不可能自发的、不付任何代价的由一个低温物体传至高温物体。—热量不可能自发地从冷物体转移到热物体。 2、不可能制成一种循环工作的热机，仅从单一的高温热源取热，使之完全转变为有用功，而不向低温热源（冷源）放热。—单热源热机是不存在的。 ?能量传递（热功转换）过程的方向、条件和限度问题，要由热力学第二定律来回答。 ? 热力学第二定律的实质是一切自发的过程都是不可逆的。;二、热力循环 系统从某一状态（初始状态）出发，经历一系列的中间状态，又回到初始状态，这样一个封闭的热力过程称为一个热力循环。（在P-V图上，热力循环是一封闭的曲线。） 正向循环—把热能转变为机械功的循环。 逆向循环—靠消耗机械功将热量从低温热源传向 高温热源的循环。（或称热泵循环）;1、循环净功量;定义：循环净功与从高温热源吸收热量的比值 ηT=W/Q1=(Q1-Q2)/Q1=1-Q2/Q1 W: 对外作出的循环净功； Q1: 循环中吸收的总热量; Q2: 循环中放出的总热量。 作用： 评价循环的经济性。;三、卡诺循环（最理想的热机循环） 由两个定温过程和两个绝热过程组成的可逆循环。;2、卡诺循环的热效率永远小于1。 即在循环工作的发动机中，不可能将吸收的热量全部转化为功，必定有部分热量传递给低温热源。 3、当T1=T2时，卡诺循环的热效率为0。 即在温度平衡的系统中，不可能将热量转化为功（不可能由单一热源循环作功）。 4、当无论什么工质和循环，在一定温度范围T1到T2时之间，不可能制造出热效率超过1-T2/T1的热机。即最高热效率只能接近1-T2/T1。 ※ 这几条结论具有普遍性,适用于一切热机。;四、卡诺定理 在两个不同定温热源间工作的任何热机的热效率，不可能大于在同样两个热源间工作的可逆热机的热效率。 推论： 1、一切可逆热机的热效率彼此相等且等于卡诺热机的热效率，不可逆热机的热效率小于可逆热机的热效率。 2、在内燃机上，如果排气温度过高，则内燃机的热效率下降；提高压缩比，使T1升高，则内燃机的热