《工程熱力學(xué)》(第五版)復(fù)習(xí)提綱

1、精選文檔可編輯第一章基本概念1.1.基本概念熱力系統(tǒng)：用界面將所要研究的對象與周圍環(huán)境分隔開來，這種人為分隔的 研究對象，稱為熱力系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。邊界：分隔系統(tǒng)與外界的分界面，稱為邊界。外界：邊界以外與系統(tǒng)相互作用的物體，稱為外界或環(huán)境。閉口系統(tǒng)：沒有物質(zhì)穿過邊界的系統(tǒng)稱為閉口系統(tǒng)。開口系統(tǒng)：有物質(zhì)流穿過邊界的系統(tǒng)稱為開口系統(tǒng)。絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間沒有熱量傳遞，稱為絕熱系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換，稱為孤立系統(tǒng)。熱力狀態(tài)：系統(tǒng)中某瞬間表現(xiàn)的工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況，稱為工質(zhì)的熱力狀 態(tài)，簡稱為狀態(tài)。平衡狀態(tài)：系統(tǒng)在不受外界影響的條件下，如果宏觀熱力性質(zhì)不隨時(shí)間而變

2、化，系統(tǒng)內(nèi)外同時(shí)建立了熱的和力的平衡，這時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)稱為熱力平衡狀態(tài)，簡稱為平衡狀態(tài)。狀態(tài)參數(shù)：描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。如溫度（T T）、壓力（P P）、比容（U或密度（p）、內(nèi)能（u u）、焓（h h）、熵（s s）、自 由能（f f）、自由焓（g g）等。基本狀態(tài)參數(shù)：在工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)中，其中溫度、壓力、比容或密度可以直 接或間接地用儀表測量出來，稱為基本狀態(tài)參數(shù)。溫度：是描述系統(tǒng)熱力平衡狀況時(shí)冷熱程度的物理量，其物理實(shí)質(zhì)是物質(zhì)內(nèi)精選文檔可編輯部大量微觀分子熱運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱程度的宏觀反映。注：熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫標(biāo)，T=273+tT=273+t。熱力學(xué)第零定律：如兩個(gè)物體

3、分別和第三個(gè)物體處于熱平衡，則它們彼此之 間也必然處于熱平衡。壓力：垂直作用于器壁單位面積上的力，稱為壓力，也稱壓強(qiáng)。相對壓力：相對于大氣環(huán)境所測得的壓力。如工程上常用測壓儀表測定系統(tǒng) 中工質(zhì)的壓力即為相對壓力。注：課本中如無特殊說明，則所說壓力即為絕對壓力。比容：單位質(zhì)量工質(zhì)所具有的容積，稱為工質(zhì)的比容。密度：單位容積的工質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱為工質(zhì)的密度。強(qiáng)度性參數(shù)：系統(tǒng)中單元體的參數(shù)值與整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)值相同，與質(zhì)量多少 無關(guān)，沒有可加性，如溫度、壓力等。在熱力過程中，強(qiáng)度性參數(shù)起著推動(dòng) 力作用，稱為廣義力或勢。廣延性參數(shù)：整個(gè)系統(tǒng)的某廣延性參數(shù)值等于系統(tǒng)中各單元體該廣延性參數(shù) 值之和，如系統(tǒng)

4、的容積、內(nèi)能、焓、熵等。在熱力過程中，廣延性參數(shù)的變 化起著類似力學(xué)中位移的作用，稱為廣義位移。準(zhǔn)靜態(tài)過程：過程進(jìn)行得非常緩慢，使過程中系統(tǒng)內(nèi)部被破壞了的平衡有足 夠的時(shí)間恢復(fù)到新的平衡態(tài)，從而使過程的每一瞬間系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)都非常 接近平衡狀態(tài)，整個(gè)過程可看作是由一系列非常接近平衡態(tài)的狀態(tài)所組成， 并稱之為準(zhǔn)靜態(tài)過程?？赡孢^程：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過程后，系統(tǒng)與外界均能完全回復(fù)到初始精選文檔可編輯狀態(tài)，這樣的過程稱為可逆過程 膨脹功：由于系統(tǒng)容積發(fā)生變化（增大或縮?。┒ㄟ^界面向外界傳遞的機(jī) 械功稱為膨脹功，也稱容積功。熱量：通過熱力系邊界所傳遞的除功之外的能量。熱力循環(huán)：工質(zhì)從某一初態(tài)開始，

5、經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，最后又回復(fù)到初始 狀態(tài)的全部過程稱為熱力循環(huán)，簡稱循環(huán)。2.2.常用公式溫度：T 273 t式中F F整個(gè)容器壁受到的力，單位為牛（N N）;f f容器壁的總面積（m m2）。2 2. p B Pg（PBPB）p B H（PBPB）式中B B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫 Pg 高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對壓力，稱表壓力；H H 低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對壓力，稱為真空值。比容：V31 1 . vm m3/kg/kgm式中V V工質(zhì)的容積m m工質(zhì)的質(zhì)量精選文檔可編輯式中熱力循環(huán)：q或 U循環(huán)熱效率：式中制冷系數(shù)：1工質(zhì)的密度kg/mkg/m 3v 工質(zhì)的比容m m3/kg/kg0，du0Woq

6、iq2tqiqii蘭qi-wq qi 工質(zhì)從熱源吸熱; q q2 工質(zhì)向冷源放熱; W Wo循環(huán)所作的凈功供熱系數(shù)：2Wo qiq2式中q q i 工質(zhì)向熱源放出熱量;q q2工質(zhì)從冷源吸取熱量；w w o循環(huán)所作的凈功。qiqiq2q2Woqiq2式中q qi工質(zhì)向熱源放出熱量q q2工質(zhì)從冷源吸取熱量w w o循環(huán)所作的凈功3.3.重要圖表精選文檔可編輯精選文檔可編輯 _ 1!:工 1：辺：1”活塞1 * * * , * | 系統(tǒng)U :.八：| 1 T / - ：一 y |氣缸邊界水平假想邊快圖1-11-1熱力系統(tǒng)圖1-21-2邊界可變形系統(tǒng)控制界面冷空氣LVI11熱空氣r1A111-加熱

7、器一 2圖1-31-3開口系統(tǒng)/ 廠# y/ /r-L.A u +.!1系統(tǒng)4 *1I* - .iin孤立系統(tǒng)邊界正圧大氣壓力療絕對真空圖1-61-6各壓力間的關(guān)系負(fù)壓精選文檔可編輯精選文檔可編輯D D、工質(zhì)圖1-141-14任意循環(huán)在p p v v圖上的表示 （a a）正循環(huán)；（b b）逆循環(huán)例題：1 1、把熱量轉(zhuǎn)化為功的媒介稱為（）A A、功源B B、熱源C C、質(zhì)源 2 2、（）與外界肯定沒有熱量交換但可能有質(zhì)量交換A A、絕熱系統(tǒng)B B、孤立系統(tǒng)3 3、 從大氣壓力算起的壓力為（A A、表壓力B B、絕對壓力4 4、 強(qiáng)度性參數(shù)與系統(tǒng)的質(zhì)量（C C、閉口系統(tǒng) D D、開口系統(tǒng)）C C、

8、真空度D D、標(biāo)準(zhǔn)壓力），（）可加性5 5、 在工質(zhì)熱力狀態(tài)參數(shù)中，屬于基本狀態(tài)參數(shù)是（）A A、壓力B B、內(nèi)能C C、焓D D、熵6 6、 工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，又回到初態(tài)，其焓值（）A A、增加B B、減少C C、不變D D、變化不定 7 7、系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)過程后，如能使（）沿著與原過程相反的方向恢復(fù)初態(tài)則這A A、有關(guān)/ /不具有B B、無關(guān)/ /不具有C C、有關(guān)/ /具有 D D、無關(guān)/ /具有精選文檔可編輯樣的過程為可逆過程A A、系統(tǒng)B B、外界C C、系統(tǒng)和外界D D、系統(tǒng)或外界第二章氣體的熱力性質(zhì)1.1.基本概念理想氣體：氣體分子是由一些彈性的、忽略分子之間相互作用力(引力和斥

9、力)、不占有體積的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成。比熱：單位物量的物體，溫度升高或降低 1K1K (C)所吸收或放出的熱量， 稱為該物體的比熱。定容比熱：在定容情況下，單位物量的物體，溫度變化 1K1K (1 1C)所吸收或 放出的熱量，稱為該物體的定容比熱。定壓比熱：在定壓情況下，單位物量的物體，溫度變化 1K1K (1 1C)所吸收或 放出的熱量，稱為該物體的定壓比熱。混合氣體的分壓力：維持混合氣體的溫度和容積不變時(shí)，各組成氣體所具有 的壓力。道爾頓分壓定律：混合氣體的總壓力P P等于各組成氣體分壓力P Pi之和。 混合氣體的分容積：維持混合氣體的溫度和壓力不變時(shí)，各組成氣體所具有 的容積。阿密蓋特分容積定律

10、：混合氣體的總?cè)莘eV V等于各組成氣體分容積V Vi之和。 混合氣體的質(zhì)量成分：混合氣體中某組元?dú)怏w的質(zhì)量與混合氣體總質(zhì)量的比 值稱為混合氣體的質(zhì)量成分?；旌蠚怏w的容積成分：混合氣體中某組元?dú)怏w的容積與混合氣體總?cè)莘e的比精選文檔可編輯式中V V質(zhì)量為mkgmkg氣體所占的容積值稱為混合氣體的容積成分?；旌蠚怏w的摩爾成分：混合氣體中某組元?dú)怏w的摩爾數(shù)與混合氣體總摩爾數(shù)的比值稱為混合氣體的摩爾成分。2.2.常用公式理想氣體狀態(tài)方程：1 1 . pv RT式中p p 絕對壓力PaPav 比容m m3/kg/kgT T熱力學(xué)溫度K K適用于1 1千克理想氣體2 2. pV mRT適用于m m千克理想氣

11、體3 3 . pV M RoT式中VM = MV 氣體的摩爾容積，m m3/kmol/kmol ;R Ro=MR=MR 通用氣體常數(shù)，J/kmolJ/kmol K K適用于1 1千摩爾理想氣體。4 4. pV nRoT式中V V nKmolnKmol氣體所占有的容積，m m3；n n氣體的摩爾數(shù)，n n , kmolkmolM適用于n n千摩爾理想氣體。5 5 .通用氣體常數(shù)：RQ精選文檔可編輯RRT8314MJ/kgJ/kg K KPlViP2V2TT3 3 .定容比熱:cvqv duvdT dT表明單位物量的氣體在定容情況下升高或降低1K1K所吸收或放出的熱4 4 .定壓比熱：Cpqp d

12、hdT dT表明單位物量的氣體在定壓情況下升高或降低1K1K所吸收或放出的熱Ro 8314 J/KmolJ/Kmol K KR Ro與氣體性質(zhì)、狀態(tài)均無關(guān)6 6 .氣體常數(shù)：R RR R與狀態(tài)無關(guān)，僅決定于氣體性質(zhì)。比熱:1 1 .比熱定義式:c dT表明單位物量的物體升高或降低1K1K所吸收或放出的熱量。其值不僅取決于物質(zhì)性質(zhì)，還與氣體熱力的過程和所處狀態(tài)有關(guān)。2 2 .質(zhì)量比熱、容積比熱和摩爾比熱的換算關(guān)系：Mcc 22.4 c 0式中c c質(zhì)量比熱，kJ/KgkJ/Kg k kc容積比熱，kJ/mkJ/m 3 k kM M c c摩爾比熱，kJ/KmolkJ/Kmol k k量。5 5.

13、梅耶公式：精選文檔可編輯c pcvoR6 6.比熱比：CPCPMcpcvCvMCvRCv1nRCP-1道爾頓分壓定律: pPi P2 P3MCp Mcv MR R0nPn Pi阿密蓋特分容積定律：質(zhì)量成分：容積成分：r ri摩爾成分：N容積成分與摩爾成分關(guān)系：質(zhì)量成分與容積成分：g giV V(1V2V3Vni 1ViT,Pgmigimngig2 LLgngi 1i 1riViVn2 Lrnr,i 11n.nnxx1x2LLXnXii 11rini-Xi nm_m_m mn niM M i nMnMx xM Mi i M MM Mi ri M MgiMj riMR riRri 1i 1 T,V

14、精選文檔可編輯精選文檔可編輯A A、大一些B B、大很多2 2、理想氣體的比熱（）（）A A、與壓力和溫度有關(guān)C C、與壓力和溫度都無關(guān)C C、小D D、相等B B、與壓力無關(guān)而與溫度有關(guān)D D、與壓力有關(guān)而與溫度無關(guān)分壓力的確定Pi冷p ri p例題:1 1、氣體的定容比熱較定壓比熱（）第三章熱力學(xué)第一定律1.1.基本概念熱力學(xué)第一定律：能量既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn) 換成另一種形式，或從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)，而其總量保持恒定，這 一自然界普遍規(guī)律稱為能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。把這一定律應(yīng)用于伴有熱現(xiàn)象 的能量和轉(zhuǎn)移過程，即為熱力學(xué)第一定律。第一類永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量而能

15、連續(xù)不斷作功的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，稱為第一 類永動(dòng)機(jī)。熱力學(xué)能：熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具有的能量之 和。（狀態(tài)量）外儲(chǔ)存能：也是系統(tǒng)儲(chǔ)存能的一部分，取決于系統(tǒng)工質(zhì)與外力場的相互作用（如重力位能）及以外界為參考坐標(biāo)的系統(tǒng)宏觀運(yùn)動(dòng)所具有的能量（宏觀動(dòng) PigggpiMRi咋gP精選文檔可編輯能）。這兩種能量統(tǒng)稱為外儲(chǔ)存能。軸功 WsWs ：系統(tǒng)通過機(jī)械軸與外界傳遞的機(jī)械功稱為軸功。 （過程量） 流動(dòng)功（或推動(dòng)功） WfWf ：當(dāng)工質(zhì)在流進(jìn)和流出控制體界面時(shí)，后面的流體 推開前面的流體而前進(jìn)， 這樣后面的流體對前面的流體必須作推動(dòng)功。 因此， 流動(dòng)功是為維持流體通過控制體界面而傳遞的機(jī)

16、械功， 它是維持流體正常流 動(dòng)所必須傳遞的能量。 （狀態(tài)量） 焓：流動(dòng)工質(zhì)向流動(dòng)前方傳遞的總能量中取決于熱力狀態(tài)的那部分能量。對 于流動(dòng)工質(zhì)，焓 = = 內(nèi)能 + + 流動(dòng)功，即焓具有能量意義；對于不流動(dòng)工質(zhì)，焓 只是一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。 H=u+pvH=u+pv穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流工況 ：工質(zhì)以恒定的流量連續(xù)不斷地進(jìn)出系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)部及界面上 各點(diǎn)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)和宏觀運(yùn)動(dòng)參數(shù)都保持一定，不隨時(shí)間變化，稱穩(wěn)態(tài)穩(wěn) 流工況。技術(shù)功 WtWt ：在熱力過程中可被直接利用來作功的能量，稱為技術(shù)功。 （過程量） 動(dòng)力機(jī)：動(dòng)力機(jī)是利用工質(zhì)在機(jī)器中膨脹獲得機(jī)械功的設(shè)備。 壓氣機(jī)：消耗軸功使氣體壓縮以升高其壓力的設(shè)備稱為壓氣

17、機(jī)。 節(jié)流：流體在管道內(nèi)流動(dòng)，遇到突然變窄的斷面，由于存在阻力使流體壓力 降低的現(xiàn)象。2.2.常用公式外儲(chǔ)存能 ：1 1 宏觀動(dòng)能：精選文檔可編輯Ek2 2.重力位能:EPmgz式中g(shù) g 重力加速度。系統(tǒng)總儲(chǔ)存能:EkEp2 2.1 2mc212c2mgzgz3 3.e u （沒有宏觀運(yùn)動(dòng)，并且高度為零）1 1 . duCvdT ,u2CvdT1XLXL2 2 o o計(jì)算)5.5.U U1 U2nnUnUimiuii 1i 112 mc2熱力學(xué)能變化:適用于理想氣體一切過程或者實(shí)際氣體定容過程2 2. u Cv(T2 T1)適用于理想氣體一切過程或者實(shí)際氣體定容過程 （用定值比熱計(jì)算）適用于

18、理想氣體一切過程或者實(shí)際氣體定容過程 （用平均比熱計(jì)算）24 4 .把Cv f T的經(jīng)驗(yàn)公式代入 u CvdT積分。i適用于理想氣體一切過程或者實(shí)際氣體定容過程（用真實(shí)比熱公式由理想氣體組成的混合氣體的熱力學(xué)能等于各組成氣體熱力學(xué)能之和，各組成氣體熱力學(xué)能又可表示為單位質(zhì)量熱力學(xué)能與其質(zhì)量的乘積26.6.u q pdv12 2XLo o5 5精選文檔可編輯適用于任何工質(zhì)，可逆過程。7.7.u q適用于任何工質(zhì)，可逆定容過程28.8.u pdvi適用于任何工質(zhì)，可逆絕熱過程。9.9.U 0適用于閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)絕熱、對外不作功的熱力過程等熱力學(xué) 能或理想氣體定溫過程。1010 . U Q W適用

19、于mkgmkg質(zhì)量工質(zhì)，開口、閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過 程。11.11.u q w適用于1kg1kg質(zhì)量工質(zhì)，開口、閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過程12.12. du q pdv適用于微元，任何工質(zhì)可逆過程1313 . u h pv熱力學(xué)能的變化等于焓的變化與流動(dòng)功的差值。焓的變化：1 1 . H U pV適用于m m千克工質(zhì)2.2.h u pv精選文檔適用于1 1千克工質(zhì)可編輯t2t2tith CpdtCpdtCpdt Cpm 0 t?ti00C pmti0ti3.3.h u RT f T適用于理想氣體24.4.dh CpdT , h CpdTi適用于理想氣體的一切熱力過程或者實(shí)際氣體

20、的定壓過程5.5.h Cp(T2 Ti)適用于理想氣體的一切熱力過程或者實(shí)際氣體的定壓過程，用定值比熱計(jì)算適用于理想氣體的一切熱力過程或者實(shí)際氣體的定壓過程用平均比熱 計(jì)算27 7 .把Cp f T的經(jīng)驗(yàn)公式代入 h CpdT積分。i適用于理想氣體的一切熱力過程或者實(shí)際氣體的定壓過程，用真實(shí)比 熱公式計(jì)算nn8.8. H Hi H2Hn Himihii ii 1由理想氣體組成的混合氣體的焓等于各組成氣體焓之和，各組成氣體 焓又可表示為單位質(zhì)量焓與其質(zhì)量的乘積。9.9.熱力學(xué)第一定律能量方程12i 2Qh2C2gz2m2hiCimiWSdECV22適用于任何工質(zhì)，任何熱力過程。1 12i0i0

21、. dh q dC gdz ws21111 . dh q Ws適用于任何工質(zhì)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。21212 . h q vdp1精選文檔適用于任何工質(zhì)，穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流熱力過程可編輯適用于任何工質(zhì)可逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。21313 . h vdp1適用于任何工質(zhì)可逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流絕熱過程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變1414 . h q適用于任何工質(zhì)可逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流定壓過程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變1515 . h 0適用于任何工質(zhì)等焓或理想氣體等溫過程。熵的變化:適用于任何氣體，可逆過程 2 2. s Sf SgSf為熵流，其值可正、可負(fù)或?yàn)榱?；Sg為熵產(chǎn)，其值恒大于或等

22、于2 2 . s cvln （理想氣體、可逆定容過程）3 3 . s Cpln （理想氣體、可逆定壓過程）T1精選文檔適用于理想氣體定溫過程?？删庉婽2TiRln V2viP2Pi功量:適用于理想氣體、任何過程膨脹功（容積功）：2i i . w pdv 或 w pdvi適用于任何工質(zhì)、可逆過程2.2.w 0適用于任何工質(zhì)、可逆定容過程3.3.w w p p v v2 v-v-i適用于任何工質(zhì)、可逆定壓過程v24.4.w RT In -vi適用于理想氣體、可逆定溫過程5.5.w q u適用于任何系統(tǒng)，任何工質(zhì)，任何過程6.6.w q5 5. s Rln Rln上1 （理想氣體、可逆定溫過程）Vi

23、P26 6. s 0 （定熵過程）cvInRlnCv In Pi精選文檔適用于任何氣體絕熱過程。適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元熱力過程可編輯28 8 . wCvdTi適用于理想氣體、絕熱過程PlViP2V2RTiT2RT,k 1P2P1適用于理想氣體、可逆絕熱過程1wp1v1p2v2n 11010 . RT1T2n 1P2P1適用于理想氣體、可逆多變過程流動(dòng)功：Wf P2V2 P1V1推動(dòng)1kg1kg工質(zhì)進(jìn)、出控制體所必須的功技術(shù)功: :1 1 . Wtc2g z Ws熱力過程中可被直接利用來作功的能量，統(tǒng)稱為技術(shù)功。1 22.2.wtdc gdz ws2精選文檔適用于任何工質(zhì)，任何系統(tǒng)，任何過程?？删?/p>

24、輯3.3.wt w p1v1 p2v2技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和。4.4.wt vdp適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元可逆熱力過程25 5 . Wtvdp1適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、可逆過程熱量：1 1 . q TdS適用于任何工質(zhì)、微元可逆過程。22.2.q Tds1適用于任何工質(zhì)、可逆過程3.3.Q U W適用于mkgmkg質(zhì)量任何工質(zhì)，開口、閉口，可逆、不可逆過程4.4.q u w適用于1kg1kg質(zhì)量任何工質(zhì)，開口、閉口，可逆、不可逆過程5.5.q du pdv適用于微元，任何工質(zhì)可逆過程。26.6.q u pdv1適用于任何工質(zhì)可逆過程。1 2 1 27 7 Qh2C2 gZ2 m2 h C1 gZ

25、1 m1 WS dECV2 2精選文檔可編輯1 28.8.q dh de gdzws適用于微元穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程9.9.q h wt適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程1010 . q u適用于任何工質(zhì)定容過程1111 . q Cv T2 Ti適用于理想氣體定容過程。1212 . q h適用于任何工質(zhì)定壓過程1313 . q Cp T2 T1適用于理想氣體、定壓過程 1414 . q 0適用于任何工質(zhì)、絕熱過程1515 .適用于理想氣體、多變過程3.3.重要圖表精選文檔可編輯圖3 3 3 3閉口系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換也）圖3 3 1 1軸功圖3 3 7 7技術(shù)功精選文檔可編輯例題: 1 1、外界對系統(tǒng)輸入功80kJ80kJ同

26、時(shí)系統(tǒng)向外界放熱20kJ20kJ則系統(tǒng)的熱力學(xué)能變化量為（）（）A A、 2020B B、 100100C C、 6060D D、 100100 2、 dq=du+dw 的適用范圍是閉口系統(tǒng)（）A A、理想工質(zhì)，可逆過程B B、任意工質(zhì)，可逆過程C C、理想工質(zhì)，任意過程D D、任意工質(zhì)，任意過程3 3、 熱力學(xué)一般規(guī)定，系統(tǒng)向外界放熱為（），系統(tǒng)對外界做功為（）A A、正/ /負(fù)B B、負(fù)/ /負(fù)C C、正/ /正D D、負(fù)/ /正第四章 理想氣體的熱力過程及氣體壓縮1.1.基本概念開口系統(tǒng)（控制體】2 -2基準(zhǔn)尙圖3 3 5 5開口系統(tǒng)精選文檔可編輯分析熱力過程的一般步驟：1.1.依據(jù)熱力

27、過程特性建立過程方程式，p=f(v)p=f(v)；2.2. 確定初、終狀態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)；3.3.將過程線表示在p-vp-v圖及T T s s圖上，使過程直 觀，便于分析討論。4.4. 計(jì)算過程中傳遞的熱量和功量。絕熱過程：系統(tǒng)與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過程，即q 0或q 0稱為絕熱過程。定熵過程：系統(tǒng)與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn)行的可逆熱力過程，稱為定熵過程。多變過程：凡過程方程為|pvn常數(shù)的過程，稱為多變過程。定容過程：定量工質(zhì)容積保持不變時(shí)的熱力過程稱為定容過程。定壓過程：定量工質(zhì)壓力保持不變時(shí)的熱力過程稱為定壓過程。定溫過程：定量工質(zhì)溫度保持不變時(shí)的熱力過程稱為定溫過程

28、。單級活塞式壓氣機(jī)工作原理： 吸氣過程、壓縮過程、排氣過程，活塞每往返 一次，完成以上三個(gè)過程?；钊綁簹鈾C(jī)的容積效率：活塞式壓氣機(jī)的有效容積和活塞排量之比，稱為 容積效率。活塞式壓氣機(jī)的余隙：為了安置進(jìn)、排氣閥以及避免活塞與汽缸端蓋間的碰 撞，在汽缸端蓋與活塞行程終點(diǎn)間留有一定的余隙，稱為余隙容積，簡稱余 隙。最佳升壓比：使多級壓縮中間冷卻壓氣機(jī)耗功最小時(shí)，各級的增壓比稱為最佳增壓比。 壓氣機(jī)的效率：在相同的初態(tài)及增壓比條件下，可逆壓縮過程中壓氣機(jī)所消 耗的功與實(shí)際不可逆壓縮過程中壓氣機(jī)所消耗的功之比，稱為壓氣機(jī)的效 率。熱機(jī)循環(huán)：若循環(huán)的結(jié)果是工質(zhì)將外界的熱能在一定條件下連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變 精

29、選文檔可編輯為機(jī)械能，則此循環(huán)稱為熱機(jī)循環(huán)。課本P79P79結(jié)論。1 1、 各級氣缸的進(jìn)出口溫度（進(jìn)氣溫度、排氣溫度）相等。2 2、 各級所消耗的軸功相等。3 3、 每級向外散出的熱量相等。2.2.常用公式氣體主要熱力過程的基本公式過程定容過程定壓過程定溫過程定熵過程多變過程過程指數(shù)OO0 01 1Kn nn n過程方程v=v=常數(shù)p=p=常數(shù)pv=pv=常數(shù)PVPV K=K=常數(shù)PVPV n = =常數(shù)PiViP2V2nnPiViP2V2P P、v v、T Tin iT2 p2T2 V2PiViP2V2T2V22V2TipiTiViTiViTiVi關(guān)系in iP2 nP PPi精選文檔可編輯

30、u、 h、S計(jì)算式U Cv(T2 T) h Cp(T2 T) S Cv InTu Cv(T2 Ti)h Cp(T2 Ti)S CP l n Tiu 0h 0S Rin VipiRin 上1P2uCv (TaT)hCp(T2 Ti)S S 0 0uC (T2Ti )h Cp (T2Ti)S Cjj Rin 上TviCp In戈 RlnETPi、v. P2Cp In q In_L v Pi膨脹功2wpdviw=0w=0Wp(V2 Vi)R(T2 Ti)v2w RT In 二ViRTInRP21iwu -(PiV P2V11 R 仃i T2) 11竺 i _PTiPJw (PiMPzv?)n i1

31、_R (TiT2)n in i旦i廠n ip熱量2q cdTi2Tdsiq uCv(T2 T1)q hCp(T2 Ti)q T swq 0n nq n n i iCv (T2 Ti)(n(n i)i)比熱容CvC Cp0 0nCnCvn i備注表中比熱容為定值比熱容。（技術(shù)功Wt nw）多變指數(shù)n n :n =業(yè)血2 2inin（7Ji/v7Ji/v2 2）z z級壓氣機(jī)，最佳級間升壓比：兩級壓縮時(shí)，最有利的級間壓力為P P2PPlP P3精選文檔可編輯多變壓縮軸功：W WS.n PMPM 1 1n n 1 1P P2P PimRTmRTi T T2 n n 1 1N N級壓氣機(jī)所需的軸功：W

32、 WS n N N丄p piV V, 1 1n n 1 1P P2 n 1P P1N N mRTmRT； E E n n 1 13.3.重要圖表圖4 4 1 1絕熱過程p-vp-v圖圖4 4 2 2絕熱過程T-sT-s圖精選文檔可編輯n = +/0 *0w0A/0 n=0w0圖4 4 3 3多變過程p-vp-v圖w0 /T0A;t0n=圖4 4 3 3多變過程T-sT-s圖（定熵線比定溫線陡。）（定容線比定壓線陡。）圖4 4-6 6單級活塞式壓氣機(jī)圖4 47 7理論壓氣過程示功圖精選文檔可編輯精選文檔可編輯1 1、 活塞式壓氣機(jī)的余隙容積增大使（）A A、W Ws增大， n減小B B、W Ws

33、不變， n減小C C、w ws不變，nv不變D D、w ws減小，nv減小2 2、 理想氣體過程方程PVPVAn=n=常數(shù)，當(dāng)n=n= 時(shí)，其熱力過程是（）A A、等壓過程B B、等溫過程C C、等容過程D D、絕熱過程3 3、壓縮機(jī)壓縮過程實(shí)際上是（）過程A A、定溫B B、絕熱C C、多變D D、定壓精選文檔可編輯4 4、 為降低活塞式壓氣機(jī)的耗功，應(yīng)盡量采用（）壓縮過程A A、等容B B、絕熱C C、等溫D D、多變5 5、 對于一定質(zhì)量的理想氣體，不可能發(fā)生的過程是 -A A、氣體絕熱壓縮，溫度降低B B、氣體放熱，溫度升高C C、氣體絕熱膨脹，溫度降低D D、氣體吸熱，溫度升高第五章

34、熱力學(xué)第二定律1.1.基本概念熱力學(xué)第二定律：（方向性）開爾文說法：只冷卻一個(gè)熱源而連續(xù)不斷作功的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是造不成功的。 克勞修斯說法：熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳到高溫物體。 第二類永動(dòng)機(jī)：從單一熱源取得熱量，并使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能而不引起其 他變化的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，稱為第二類永動(dòng)機(jī)。孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換， 稱為孤立系統(tǒng) 孤立系統(tǒng)熵增原理：絕熱閉口系統(tǒng)或孤立系統(tǒng)的熵只能增加（不可逆過程） 或保持不變（可逆過程），而絕不能減少。任何實(shí)際過程都是不可逆過程， 只能沿著使孤立系統(tǒng)熵增加的方向進(jìn)行。（P95P95）定熵過程：系統(tǒng)與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn)行的

35、可逆熱力過程，稱為定 熵過程。熱機(jī)循環(huán)：若循環(huán)的結(jié)果是工質(zhì)將外界的熱能在一定條件下連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，則此循環(huán)稱為熱機(jī)循環(huán)。制冷：對物體進(jìn)行冷卻，使其溫度低于周圍環(huán)境溫度，并維持這個(gè)低溫稱為制冷精選文檔可編輯制冷機(jī)：從低溫冷藏室吸取熱量排向大氣所用的機(jī)械稱為制冷機(jī)。熱泵：將從低溫?zé)嵩次〉臒崃總魉椭粮邷嘏宜玫臋C(jī)械裝置稱為熱泵。理想熱機(jī)：熱機(jī)內(nèi)發(fā)生的一切熱力過程都是可逆過程，則該熱機(jī)稱為理想熱 機(jī)?？ㄖZ循環(huán)：在兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g，由兩個(gè)可逆定溫過程和兩個(gè)可逆絕熱過程組 成的循環(huán)，稱為卡諾循環(huán)。（P88P88）卡諾定理：1 1 所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與

36、采用哪種工質(zhì)無關(guān)。2 2 在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循 環(huán)。自由膨脹：氣體向沒有阻力空間的膨脹過程，稱為自由膨脹過程。2.2.常用公式熵的定義式:J/kgJ/kg K K工質(zhì)熵變計(jì)算:s S2 s1， - d s 0工質(zhì)熵變是指工質(zhì)從某一平衡狀態(tài)變化到另一平衡狀態(tài)熵的差值。因?yàn)?熵是狀態(tài)參數(shù)，兩狀態(tài)間的熵差對于任何過程，可逆還是不可逆都相等。T2V21 1 . s 5 In Rin -TiVi理想氣體、已知初、終態(tài)T T、v v值求AS S。精選文檔可編輯3 3. s Cp in -ViCv inP2百4 4.卡諾循環(huán)熱效率:tc理想氣體已知初、終態(tài)T T、P

37、 P值求理想氣體、已知初、終態(tài)P P、v v值求AS S。供熱系數(shù)：1,C-1Ti T25 5.熱源熵變：QsT克勞修斯不等式：0Tr任何循環(huán)的克勞修斯積分永遠(yuǎn)小于零，可逆過程時(shí)等于零。3.3.重要圖表s CplnTiTiRin11（課本P87P87結(jié)論）制冷系數(shù):精選文檔可編輯熱源T熱源7 7 | |冷源D（C/）圖5-45-4卡諾循環(huán)的p-vp-v圖和T-sT-s圖熱源?i?i熱源/）冷源心W W）1te冷源T2圖5-45-4逆卡諾循環(huán)的p-vp-v圖和T-sT-s圖精選文檔可編輯精選文檔可編輯P/,/ / - .! -/:r+d/G)圖5-75-7熵變、熵流與熵產(chǎn)精選文檔可編輯精選文檔可

38、編輯A A、等溫過程和定壓過程B B、等溫過程和定容過程C C、等溫過程和可逆絕熱過程D D、定熵過程和定容過程A A、熱源溫度B B、冷源溫度C C、循環(huán)過程D D、冷熱源溫度A A、等溫過程B B、絕熱膨脹過程C C、絕熱壓縮過程D D、定容過程第七章水蒸氣例題:1 1、卡諾循環(huán)是由（）組成的2 2、卡諾循環(huán)的熱效率僅與（）有關(guān)3 3、卡諾循環(huán)是在（）過程從外界吸熱1 1 .基本概念未飽和水：水溫低于飽和溫度的水稱為未飽和水（也稱過冷水）飽和水：當(dāng)水溫達(dá)到壓力P P所對應(yīng)的飽和溫度ts時(shí)，水將開始沸騰，這時(shí)的 水稱為飽和水。濕飽和蒸汽：把預(yù)熱到t ts的飽和水繼續(xù)加熱，飽和水開始沸騰，在定

39、溫下產(chǎn) 生蒸汽而形成飽和液體和飽和蒸汽的混合物， 這種混合物稱為濕飽和蒸汽，簡稱 濕蒸汽。干飽和蒸汽：濕蒸汽的體積隨著蒸汽的不斷產(chǎn)生而逐漸加大， 直至水全部變 為蒸汽，這時(shí)的蒸汽稱為干飽和蒸汽（即不含飽和水的飽和蒸汽）。一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五種狀態(tài)。蒸發(fā)：液體表面的汽化過程，通常在任何溫度下都可以發(fā)生。沸騰：液體內(nèi)部的汽化過程，它只能在達(dá)到沸點(diǎn)溫度時(shí)發(fā)生。精選文檔可編輯干度x濕蒸汽中含干蒸汽的質(zhì)量濕蒸汽的總質(zhì)量（濕蒸氣飽和水加飽和蒸汽）其中Cpm （t ts）是過熱熱量,為過熱蒸汽的溫度，C Cpm為過熱蒸汽由t t到t ts的平rTsTCpTsdTT匸CpmlnTTsTshiuh2hiP(V2

40、 Vi)汽化潛熱：將1kg1kg飽和液體轉(zhuǎn)變成同溫度的干飽和蒸汽所需要的熱量。過熱度：過熱蒸汽的溫度超過飽和溫度之值。2 2 常用公式干度:濕蒸汽的參數(shù):均比定壓熱容。過熱蒸汽的熱力學(xué)能:PV過熱蒸汽的熵:水蒸氣定壓過程:h2VxXV(1x)vVx(V V )VxXV(當(dāng)p p不太大，x x不太小時(shí)）hxxh(1 x)hhx(hh ) h xrsxxs(1x)ssx(srs) s x -TsUxhxpVxhh5m (tts)過熱蒸汽的焓:t t精選文檔可編輯q u 或 wp(V2Vi)精選文檔可編輯pW Wtvdpvdp 0 0pTrdTr, Ts s Cps Cpm In Ts T P TT

41、spTss水蒸氣定容過程：vwpdv 0vq uu h2 hi V(P2 Pi)P2W WtVdpVdp v(v( 口 P P2) )p1水蒸氣定溫過程：q T(S2 si)w quWt qhu h2 h1(p2v2 p1v1)水蒸氣絕熱過程：q 0w wu uwthuh2h1 (p2v2p1v1)3 3 .重要圖表精選文檔可編輯圖7-47-4水蒸氣定壓發(fā)生過程示意圖7-17-1凝固時(shí)體積膨脹的物質(zhì)的p-tp-t圖未徳札水飽和水（C）干徳和葢汽精選文檔可編輯圖7-67-6水蒸氣的T-sT-s圖圖7-57-5水蒸氣的p-vp-v圖圖7-77-7水蒸氣的T-sT-s圖刖 kJ /kg)計(jì)Id傀-J

42、O圖7-87-8水蒸氣的h-sh-s圖精選文檔可編輯圖7-117-11水蒸氣的定溫過程圖7-127-12水蒸氣的定熵過程精選文檔可編輯圖7-137-13水蒸氣的不可逆絕熱過程例題：1 1、 過熱蒸汽的溫度與該壓力下的飽和溫度之差稱為（）A A、過熱度B B、干度C C、飽和熱D D、比潛熱2 2、 水在定壓下的汽化過程中，下列四個(gè)狀態(tài)里，除（）外，另外三個(gè)狀態(tài)的溫度是相同的A A、飽和水B B、過熱蒸汽C C、干飽和蒸汽D D、濕蒸汽3 3、在水蒸氣的P-VP-V圖中，飽和水線和飽和蒸汽線之間的區(qū)域稱為（）A A、過冷水狀態(tài)區(qū)B B、濕蒸汽狀態(tài)區(qū)C C、過熱蒸汽狀態(tài)區(qū)D D、固體狀態(tài)區(qū)4 4、

43、濕蒸汽的狀態(tài)由（）決定。A A、壓力與溫度B B、壓力與干度C C、過熱度與壓力D D、過冷度與溫度5 5、干度x=0 x=0的工質(zhì)是指（）圖 7-147-14 例 7-37-3精選文檔可編輯M MaB BP PvB BM MaM Mv(M(MaM Mv) )28.9728.97 (28.97(28.97 18.02)18.02)耆A A、未飽和度B B、飽和液C C、濕飽和液D D、過熱蒸汽第八章濕空氣1.1. 基本概念濕空氣：干空氣和水蒸氣所組成的混合氣體。飽和空氣：干空氣和飽和水蒸氣所組成的混合氣體。未飽和空氣：干空氣和過熱水蒸氣所組成的混合氣體。絕對濕度：每立方米濕空氣中所含有的水蒸氣

44、質(zhì)量。飽和絕對濕度：在一定溫度下飽和空氣的絕對濕度達(dá)到最大值，稱為飽和絕對濕度。相對濕度：濕空氣的絕對濕度 v與同溫度下飽和空氣的飽和絕對濕度s的比值。含濕量（比濕度）：在含有1kg1kg干空氣的濕空氣中，所混有的水蒸氣質(zhì)量。飽和度：濕空氣的含濕量d d與同溫下飽和空氣的含濕量 d ds的比值。濕空氣的比體積：在一定溫度T T和總壓力p p下，1kg1kg干空氣和0.0010.001 d d水蒸氣所 占濕空氣的焓：1kg1kg干空氣的焓和0.0010.001 dkgdkg水蒸氣的焓的總和。2.2. 常用公式濕空氣的總壓力P P : p Pa Pv濕空氣的平均分子量：M M r raM Mar

45、rvM Mv濕空氣的氣體常數(shù)：精選文檔可編輯831483148314831428.97.97 10.9.9礙2872871 1 0.3780.378旦 B B絕對濕度:mv _v_V RT飽和絕對濕度s :相對濕度：PsRVT飽和度D D :B BP PsB BP Pv相對濕度 反映了濕空氣中水蒸氣含量接近飽和的程度。 在某溫度t t下，值 小，表示空氣干燥，具有較大的吸濕能力； 值大，表示空氣潮濕，吸濕能力小。 當(dāng) 0時(shí)為干空氣， 1時(shí)則為飽和空氣。未飽和空氣的相對濕度在 0 0到1 1之間( (01) )。應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程，相對濕度又可表示為v Pys PsPsd 622 BPs(g/

46、kg(a)622622 P D DPPvd ds 622622 Ps B B P Ps含濕量( (或稱比濕度) )d d :d匹亠亠maa飽和度D D略小于相對濕度，即D D ，女口 ppPs，則 D 。濕空氣比體積：v VmaVa(m3/kg(a)精選文檔可編輯v RagT(1 0.001606d) m3/kg(a)P濕空氣的焓：h ha 0.001dhv (kJ/kg(a)(kJ/kg(a)h 1.01t 0.001d(25011.85t) (kJ /kg(a)3.3.重要圖表Vvma-(1 R O.001d)PRa:1 1 -(-益2 2弋+ 1 s sEfEfTiTi圖8 8 4 4濕

47、空氣的h-dh-d圖圖8 8-3 3干、濕球溫度計(jì)精選文檔可編輯00ci8-5 h h d d圖四個(gè)區(qū)域的特征圖8 8 6 6露點(diǎn)在h h d d圖上的表示圖8 89 9濕空氣的加熱精選文檔可編輯圖8 8- 1010濕空氣的冷卻哺淋室I狀疵1;狀態(tài)2F A1e廠圖8 8- 1111濕空氣的絕熱加濕過程圖8 8 - 1212定溫加濕過程精選文檔可編輯圖8 8- 1313濕空氣的混合過程空違出口1圖8 8- 1414冷卻塔示意圖例題：1 1、 大氣中（）時(shí)的溫度稱為露點(diǎn)A A、水蒸氣開始凝聚 B B、水蒸氣開始結(jié)冰 C C、水珠開始汽化 D D、水開始結(jié)冰2 2、 飽和水蒸氣和干空氣的混合物稱為（

48、）A A、過熱空氣B B、干飽和空氣C C、飽和空氣D D、未飽和空氣3 3、 在空調(diào)系統(tǒng)中加濕或除濕，其主要的目的是調(diào)節(jié)空氣中的（），給人們以舒精選文檔可編輯適感。A A、相對濕度B B、過熱度C C、干度D D、過冷度4 4、液面上飽和蒸汽壓力所對應(yīng)的沸騰溫度稱為（）A A、露點(diǎn)B B、飽和溫度C C、沸點(diǎn)D D、B B或C C第九章 氣體和蒸汽的流動(dòng)1 1基本概念穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流：穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流是指開口系統(tǒng)內(nèi)每一點(diǎn)的熱力學(xué)和力學(xué)參數(shù)都不隨時(shí)間 而變化的流動(dòng)，但在系統(tǒng)內(nèi)不同點(diǎn)上，參數(shù)值可以不同。為了簡化起見，可認(rèn)為 管道內(nèi)垂直于軸向的任一截面上的各種參數(shù)都均勻一致， 流體參數(shù)只沿管道軸向 或流動(dòng)方向發(fā)生變化。定熵滯止參數(shù)： 將具有一定速度的流體在定熵條件下擴(kuò)壓， 使其流速降低為 零，這時(shí)氣體的參數(shù)稱為定熵滯止參數(shù)。減縮噴管： 當(dāng)進(jìn)入噴管