工程熱力學(xué)公式大全

1、百度文庫第一章基本概念1 .基本概念熱力系統(tǒng)：用界面將所要研究的對(duì)象與周圍環(huán)境分 隔開來，這種人為分隔的研究對(duì)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)，也稱控制質(zhì)量。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)， 又稱控制體積，簡稱控制體，其界面稱為控制界面。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)。單相系：系統(tǒng)中工質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)都均勻一致 的系統(tǒng)稱為單相系。復(fù)相系：由兩個(gè)相以上組成的系

2、統(tǒng)稱為復(fù)相系，如固、液、氣組成的三相系統(tǒng)。單元系：由一種化學(xué)成分組成的系統(tǒng)稱為單元系。多元系：由兩種以上不同化學(xué)成分組成的系統(tǒng)稱為多元系。均勻系：成分和相在整個(gè)系統(tǒng)空間呈均勻分布的為均勻系。非均勻系：成分和相在整個(gè)系統(tǒng)空間呈非均勻分布， 稱非均勻系。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）、壓力（P）、比容（u ） 或密度（p

3、 ）、內(nèi)能（u）、焰（h）、婿（s）、自由 能（f）、自由焰（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)部大量微觀分子熱運(yùn)動(dòng)的強(qiáng) 弱程度的宏觀反映。熱力學(xué)第零定律：如兩個(gè)物體分別和第三個(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(duì)壓力：相對(duì)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(duì)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

4、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)的容 積、內(nèi)能、焰、燧等。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)

5、靜態(tài)過 程。可逆過程：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?。?而通過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，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 .常用公式2狀態(tài)參數(shù)：dx x2 x1 i, dx 0狀態(tài)參數(shù)是狀態(tài)的函數(shù)， 對(duì)應(yīng)一定的狀態(tài)，狀 態(tài)參數(shù)都有唯一確定的數(shù)值，工質(zhì)在熱力過程中發(fā) 生狀態(tài)變化時(shí)，由初狀態(tài)經(jīng)過不同路徑，最后到達(dá)百度文庫終點(diǎn)，其參數(shù)的變化值，僅與初、終狀態(tài)有

6、關(guān)，而與 狀態(tài)變化的途徑無關(guān)。BT，q - w或 u 0 , * du 0循環(huán)熱效率：t也一 1生 qiqiqi2式中mw-一分子平移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，其中 m是2一個(gè)分子的質(zhì)量，w是分子平移運(yùn)動(dòng)的均方根速度；式中qi一工質(zhì)從熱源吸熱;q2工質(zhì)向冷源放熱;w一循環(huán)所作的凈功。制冷系數(shù)：q2q2i woqi q2B-比例常數(shù)；L氣體的熱力學(xué)溫度。|回2. T 273 t壓力 ：22 mw-n32式中P-單位面積上的絕對(duì)壓力；n一分子濃度，即單位容積內(nèi)含有氣體的分子數(shù)N 一 ，一一、,、n 一，其中N為容積V包含的氣體分子總數(shù)。V2- p FF一整個(gè)容器壁受到的力，單位f為牛(N);f 一容器壁的總面積

7、(飛必)。3- p B pg(FB)p B H(PB)式中B-當(dāng)?shù)卮髿鈮毫 一高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱表 壓力；式中q工質(zhì)向熱源放出熱量；q2工質(zhì)從冷源吸取熱量；w一循環(huán)所作的凈功。供熱系數(shù)：2 包 *woqi q2式中q工質(zhì)向熱源放出熱量q2一工質(zhì)從冷源吸取熱量w一循環(huán)所作的凈功第二章氣體的熱力性質(zhì) 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IK (IC) 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IK (IC)所吸收或放出的熱量，

8、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H一低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱 度變化IK (IC)所吸收或放出的熱量，稱為該物為真空值。 比容：“V3”I . v m/kgm式中V工質(zhì)的容積m一工質(zhì)的質(zhì)量2 . v I式中一工質(zhì)的密度kg/m3v一工質(zhì)的比容m/kg熱力循環(huán)：體的定壓比熱。定壓質(zhì)量比熱：在定壓過程中，單位質(zhì)量的物體, 當(dāng)其溫度變化IK (i C)時(shí)，物體和外界交換的熱 量，稱為該物體的定壓質(zhì)量比熱。定壓容積比熱：在定壓過程中，單位容積的物體, 當(dāng)其溫度變化IK (i C)時(shí)，物體和外界交換的熱 量，稱為該物體的定壓容積比熱。定壓摩爾比熱：在定壓過程中，

9、單位摩爾的物體, 當(dāng)其溫度變化IK (i C)時(shí)，物體和外界交換的熱 量，稱為該物體的定壓摩爾比熱。百度文庫定容質(zhì)量比熱：在定容過程中，單位質(zhì)量的物體， 當(dāng)其溫度變化1K (1C)時(shí)，物體和外界交換的熱量， 稱為該物體的定容質(zhì)量比熱。定容容積比熱：在定容過程中，單位容積的物體， 當(dāng)其溫度變化1K (1C)時(shí)，物體和外界交換的熱量， 稱為該物體的定容容積比熱。定容摩爾比熱：在定容過程中，單位摩爾的物體， 當(dāng)其溫度變化1K (1C)時(shí)，物體和外界交換的熱量， 稱為該物體的定容摩爾比熱。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等

10、于各組成 氣體分壓力P之和?；旌蠚怏w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：混合氣體的總?cè)莘eV等于各 組成氣體分容積V之和?；旌蠚怏w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。對(duì)比參數(shù)：各狀態(tài)參數(shù)與臨界狀態(tài)的同名參數(shù)的比 值。對(duì)比態(tài)定律：對(duì)于滿足同一對(duì)比態(tài)方程式的各種氣體，對(duì)比參數(shù)pr、和Vr中若有兩個(gè)相等，則

11、第三個(gè)對(duì)比參數(shù)就一定相等，物質(zhì)也就處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)中。2.常用公式理想氣體狀態(tài)方程：1. pv RT式中p一絕對(duì)壓力Pav 一比容m/kgT熱力學(xué)溫度K適用于1千克理想氣體。2. pV mRT式中V 質(zhì)量為mkg氣體所占的容積適用于m千克理想氣體。3. pVm RoT式中V后M氣體的摩爾容積，m/kmol ； R=MR-通用氣體常數(shù)，J/kmol - K適用于1千摩爾理想氣體。4 . pVnR0T式中V nK mol氣體所占有的容積，m3；n一氣體的摩爾數(shù)，一 m .n ,kmolM適用于n千摩爾理想氣體。5 .通用氣體常數(shù)：RRo 8314 J/Kmol - KR與氣體性質(zhì)、狀態(tài)均無關(guān)。6.氣體

12、常數(shù)：RRo M8314J/kgR與狀態(tài)無關(guān)，僅決定于氣體性質(zhì)。7 V1p2V2. TiT2比熱：1 .比熱定義式：c q dT表明單位物量的物體升高或降低1K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 .質(zhì)量比熱、容積比熱和摩爾比熱的換算關(guān)系：Mccc 022.4式中c質(zhì)量比熱，kJ/Kg - kc一容積比熱，kJ/m3 - k Mc 摩爾比熱，kJ/Kmol - k3.定容比熱：cv_qv dUvdT dT表明單位物量的氣體在定容情況下升高或降低1K所吸收或放出的熱量。4.定壓比熱：cp_qp dhdT dT表明單位物量的氣體在定壓情況下升高或降低1

13、K所吸收或放出的熱量。5.梅耶公式:百度文庫CpCvRmi gimniMi而Mi xiMriMj而MCp MCvMRRoMigiri-Mri 6.比熱比:折合分子量:CPCvC PCvMcp pMCvnniMii 1CvXiMii 1nriMii 1CPnR道爾頓分壓定律：i 1PiT,VPP1P2P3Pn阿密蓋特分容積定律：VnnVi1T,P質(zhì)量成分:gig1g2容積成分:摩爾成分:Xx1x2gnHknxiIIIHnixn容積成分與摩爾成分關(guān)系:nr - Xn質(zhì)量成分與容積成分:gi1iriXi 1i 1g1g2M1M2lbgnMngi折合氣體常數(shù):Ro nRR - nniRoi 0RoR0

14、rMJR0MingRi 1r2M 2 11ml rnMnr1R1n ri分壓力的確定VPi V Pri PPi gi卜1Pgi吃混合氣體的比熱容：g1c1+g2c2+gnCnn Rgi RngiCi 1百度文庫混合氣體的容積比熱容:然界普遍規(guī)律稱為能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。把這一定ncric+r 2c2+|“|7cnrci混合氣體的摩爾比熱容： nnMc MgicixiM icii 1i 1n混合氣體的熱力學(xué)能、始和婿u Ui或i 1nUmiuii 1Hi i 1un或 Smi sii 1范德瓦爾（Van der Waals） 方程ap v b RT v對(duì)于1kmol實(shí)際氣體壓縮因子:z vid對(duì)比

15、參數(shù):VmbRoTpvrtTTcPrPPc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。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)能）。這兩種能量統(tǒng)稱為外儲(chǔ)存能。軸功：系統(tǒng)通過機(jī)械軸與外界傳遞的機(jī)械功稱為 軸功。流動(dòng)功（或推動(dòng)功）：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(duì)前面的流體必須作推動(dòng)功。因

16、此， 流動(dòng)功是為維持流體通過控制體界面而傳遞的機(jī) 械功，它是維持流體正常流動(dòng)所必須傳遞的能量。焰：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(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，焰=內(nèi)能+流動(dòng)功，即焰具有能量意義；對(duì)于不流動(dòng)工質(zhì)，焰 只是一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。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：在熱力過程中可被直接利用來作功的能 量，稱為技術(shù)功。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) 備稱為壓氣機(jī)。節(jié)流：流體在管道內(nèi)流動(dòng)，遇到突

17、然變窄的斷面，由于存在阻力使流體壓力降低的現(xiàn)象。2.常用公式外儲(chǔ)存能：宏觀動(dòng)能:vvr -Vc第三章熱力學(xué)第一定律12Ek mc2重力位能：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Ep mgz式中g(shù)一重力加速度系統(tǒng)總儲(chǔ)存能：百度文庫cvm1. E U Ek Ep或 E Umc2 mgz21 22. e u - c gz23. E U 或 e u （沒有宏觀運(yùn)動(dòng)，并且高度為零）熱力學(xué)能變化：21. du cvdT , u cvdT1適用于理想氣體一切過程或者實(shí)際氣體定容過程2. u c

18、v(T2T1)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）3.t2t2t1tcvdtcvdtcvdtcvm 0 t2t10/0適用于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. 把cv f T的經(jīng)驗(yàn)公式代入 ucvdT積1分。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)比熱公式計(jì)算）適用于閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)絕熱、對(duì)外不作功的熱力過程等熱力學(xué)能或理想氣體定溫過程。10. U Q W適用于mkg質(zhì)量工質(zhì)，開口、閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過程。11. u q w適用于1kg質(zhì)量工質(zhì)，開口、閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過程12. du q pdv適用于微元，任

19、何工質(zhì)可逆過程13. u h pv熱力學(xué)能的變化等于焰的變化與流動(dòng)功的差值。焰的變化：1. H U pV適用于m千克工質(zhì)2. h u pv適用于1千克工質(zhì)3. h u RTf Tt1適用于理想氣體24 - dh cDdT , hcDdTp p1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5 - h cp（T2 T1）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nn 5. U U1 U2 Un Uimiuii 1 i 1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/ t2h cD dtpt1t2t1cpdt0cpdt0c

20、J pmt2 0t2cJ pmt10t1單位質(zhì)量熱力學(xué)能與其質(zhì)量的乘積。26. u q pdv1適用于任何工質(zhì)，可逆過程。7. u q適用于任何工質(zhì)，可逆定容過程28. u pdv1適用于任何工質(zhì)，可逆絕熱過程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7 .把 cp f T的經(jīng)驗(yàn)公式代入2hcpdT積分。p1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9. U 0百度文庫I T2（理想氣體、可逆定壓過程）nn8 . H H1H2 Hn Himihii 1 i 1由理想氣體組成的混合氣體的焰等于各組成氣體 焰之和，各組成氣體焰又可表示為單位質(zhì)量

21、烙與其質(zhì) 量的乘積。9 .熱力學(xué)第一定律能量方程_v p5. s Rin= Rln上（理想氣體、可逆VlP21-2Q h2 -C2 gz2 m2h1- C212 1gz1定溫過程）m 6 . WSS適用于任何工質(zhì)，任何熱力過程1 , 2,10- dh q -dc gdz ws適用于任何工質(zhì)，穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流熱力過程11dh qws/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。2/12 - h q vdp1 /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。213 . 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)能和位能的變化。14 . h q適用于任何工質(zhì)可

22、逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流定壓過程，忽略工 質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。15 . h 0適用于任何工質(zhì)等烙或理想氣體等溫過程。:W的變化:,T2V2s cv in Rin T1V1cp in Rin-p2p T1P1cp in cv in -p v1P1適用于理想氣體、任何過程功量：膨脹功（容積功）： 21 - w pdv 或 w pdv1適用于任何工質(zhì)、可逆過程2 . W 0適用于任何工質(zhì)、可逆定容過程3 . W p v 2 Vl適用于任何工質(zhì)、可逆定壓過程V24 . w RT in V1適用于理想氣體、可逆定溫過程5 . w q u適用于任何系統(tǒng)，任何工質(zhì)，任何過程6 . w q適用于理想氣體定溫過程。適用于任

23、何氣體，可逆過程2 . s sfsgsf為婿流，其值可正、可負(fù)或?yàn)榱?；sg為:W適用于任何氣體絕熱過程。28 . wCvdT1適用于理想氣體、絕熱過程產(chǎn)，其值恒大于或等于零。3 . s cv in T2 （理想氣體、可逆定容過程）T1百度文庫w u1- PlVl p2v2k 11 RTi T2k 1k 1RT1 1P2 -k 1 P1適用于理想氣體、可逆絕熱過程10 .22 . q Tds1適用于任何工質(zhì)、可逆過程3 . Q U W適用于mkg質(zhì)量任何工質(zhì)，開口、閉口，可逆、 不可逆過程4 . q u w適用于1kg質(zhì)量任何工質(zhì)，開口、閉口，可逆、 不可逆過程5 . q du pdv適用于微元

24、，任何工質(zhì)可逆過程。1 w P1v1n 1RT1 T2 n 1RT1 1 也 n 1P1適用于理想氣體、可逆多變過程流動(dòng)功：WfP2 v2 P1v1推動(dòng)1kg工質(zhì)進(jìn)、出控制體所必須的功。技術(shù)功：1 ， _ 1 . wt - c g 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 - wt dc gdz ws 2適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元熱力過程3 . wtwp1vlp2v2技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和26 - q u pdv1適用于任何工質(zhì)可逆過程。7 .1 2)Qh2- C2gZ2m22,1八2r幾GgZ1mWs dECV2適用于任何工質(zhì)，任何系統(tǒng)，任何過程。8 -

25、 q dh g dc2 gdz ws適用于微元穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程9 . q h wt適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程10 . q u適用于任何工質(zhì)定容過程11 . q 汴 Ti適用于理想氣體定容過程。12 . q h適用于任何工質(zhì)定壓過程4 . wtvdp適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元可逆熱力過程5 - wtvdp1適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、可逆過程熱量：1 . q TdS適用于任何工質(zhì)、微元可逆過程。13 . q cp T2 T1適用于理想氣體、定壓過程14 . q 0適用于任何工質(zhì)、絕熱過程n k15 - q ；Cv T2 Ti n 1n 1適用于理想氣體、多變過程第四章理想氣體的熱力過程及氣體壓縮百度文庫1 .基本概念分析熱力

26、過程的一般步驟：1.依據(jù)熱力過程特性建立過程方程式，p=f(v)；2 .確定初、終狀態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù)；3 .將過程線表示在p-v圖及T s圖上,使過程直觀, 便于分析討論。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。定燧過程：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，稱為定燧過程。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

27、程。單級(jí)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。活塞式壓氣機(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?；钊綁簹鈾C(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。最佳增壓比：使多級(jí)壓縮中間冷卻壓氣機(jī)耗功最小時(shí)，各級(jí)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?yōu)闄C(jī)械能，

28、則此循環(huán)稱為熱機(jī)循環(huán)。氣體主要熱力過程的基本公式多變指數(shù)n：1t _ 巫z級(jí)壓氣機(jī)，最佳級(jí)間升壓比：第五章熱力學(xué)第二定律1.基本概念熱力學(xué)第二定律：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)燧增原理：任何實(shí)際過程都是不可逆過 程，只能沿著使孤立系統(tǒng)燧增加的方向進(jìn)行。定燧過程：系統(tǒng)與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn) 行的可逆熱力

29、過程，稱為定燧過程。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(duì)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。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?所用的機(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)?？ㄖZ定理：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，與采用哪種工質(zhì)無關(guān)。2 .在同

30、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.常用公式婿的定義式：2 qsJ/kg K1 T工質(zhì)燧變計(jì)算：s s2 s1 , * ds 0百度文庫工質(zhì)燧變是指工質(zhì)從某一平衡狀態(tài)變化到另一平衡第八章濕空氣狀態(tài)燧的差值。因?yàn)殪菔菭顟B(tài)參數(shù)，兩狀態(tài)間的燧差 對(duì)于任何過程，可逆還是不可逆都相等。T 2V 2s cv ln Rln Tivi1 .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理想氣體、已知初、終態(tài) T、v值求S。體c. T2P22 . s cP ln - Rln -

31、TiPi理想氣體已知初、終態(tài) 不p值求 0V2P23 . s cp ln cv ln viR理想氣體、已知初、終態(tài)P、v值求S。4 .固體及液體的婿變計(jì)算：. mcdT. T2ds , s mcln TTi5 .熱源嫡變：Q sT克勞修斯不等式： Q 0 Tr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。閉口系統(tǒng)靖方程：nsisossysssur 或 sisosii i式中： Sys系統(tǒng)1W變； Ssur環(huán)境1W變； s某子系統(tǒng)變。未飽和空氣：干空氣和過熱水蒸氣所組成的混合 氣體。絕對(duì)濕度：每立方米濕空氣中所含有的水蒸氣質(zhì) 量。飽和絕對(duì)濕度：在一定溫度下飽和空氣的絕對(duì)濕 度達(dá)到最大值，稱

32、為飽和絕對(duì)濕度相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度v與同溫度下飽和空氣的飽和絕對(duì)濕度s的比值含濕量（比濕度）：在含有ikg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與同溫下飽和空氣的 含濕量ds的比值濕空氣的比體積：在一定溫度 T和總壓力p下， ikg干空氣和o.ooi d水蒸氣所占有的體積濕空氣的 焰：ikg干空氣的焰和0.00i dkg水蒸氣的焰的總 和。第十一章制冷循環(huán)/1 .基本概念制冷：對(duì)物體進(jìn)行冷卻，使其溫度低于周圍環(huán)境 的溫度，并維持這個(gè)低溫稱為?？諝鈮嚎s式制冷：將常溫下較高壓力的空氣進(jìn)行 絕熱膨脹，獲得低溫低壓的空氣。蒸汽噴射制冷循環(huán)：用引射器代替壓縮機(jī)來壓縮制冷劑

33、，以消耗蒸汽的熱能作為補(bǔ)償來實(shí)現(xiàn)制冷的目的。開口系統(tǒng)1W方程：Sisossysssurm2 s2 misi式中：ms2工質(zhì)流出系統(tǒng)的ms i工質(zhì)流入系統(tǒng)的1W。不可逆作功能力損失：W To Siso式中：To環(huán)境溫度； Sso孤立系統(tǒng)1W增。蒸汽噴射制冷裝置：由鍋爐、引射器（或噴射器）、 冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器和水泵等組成。吸收式制冷：利用制冷劑液體氣化吸熱實(shí)現(xiàn)制冷，它是直接 利用熱能驅(qū)動(dòng)，以消耗熱能為補(bǔ)償將熱量從低溫物 體轉(zhuǎn)移到環(huán)境中去。吸收式制冷采用的工質(zhì)是兩種 沸點(diǎn)相差較大的物質(zhì)組成的二元溶液，其中沸點(diǎn)低 的物質(zhì)為制冷劑，沸點(diǎn)高的物質(zhì)為吸收劑。熱泵：是一種能源提升裝置，以消耗一部分高位

34、能（機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮艿龋檠a(bǔ)償，通過熱力io百度文庫循環(huán)，把環(huán)境介質(zhì)（水、空氣、土壤）中貯存的不能直 接利用的低位能量轉(zhuǎn)換為可以利用的高位能。Ro8314影響制冷系數(shù)的主要因素：降低制冷劑的冷凝溫度28.86288J /(kg ?K)（即熱源溫度）和提高蒸發(fā)溫度（冷源溫度），都可使 制冷系數(shù)增高。2.常用公式容積成分io2g。2M / Mo? =20.9 %制冷系數(shù):iN21-20.9 % = 79.1 %收獲1 1ftq2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度Wo22.428.863=1.288 kg /m22.4空氣壓縮式制冷系數(shù)i1P2T1P1或解：（1）密度16.481,c卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)：習(xí)

35、題答案2-5當(dāng)外界為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，一鼓風(fēng)機(jī)每小時(shí)可送300m的空氣，如外界的溫度增高到27C,大氣壓降低到99.3kPa ,而鼓風(fēng)機(jī)每小時(shí)的送風(fēng)量仍為300問鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的質(zhì)量改變多少？解：同上題m m1 m2PT130099.3101.325 cm一(一 )1000287300 273=41.97kg2-14如果忽略空氣中的稀有氣體，則可以認(rèn)為其質(zhì)量成分為go223.2%, gN2 76.8%。試求空氣的折合分子量、氣體常數(shù)、容積成分及在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度。解：折合分子量giMi0.23232氣體常數(shù)11V - = 0.776 m3/kg2 18 （1）天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；（2）各

36、組成A本在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分壓力。MriMi (9716 0.630 0.1844 0.1858 0.2441.8328)/10022.416.4822.40.736kg/m3（2）各組成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下分壓力因?yàn)椋簆i rippCH4 97%* 101.3253-8容積由隔板分成兩部分, 600kPa,溫度為27 c的空氣，98.285kPa左邊盛有壓力為右邊為真空，容積為左邊5倍。將隔板抽出后，空氣迅速膨脹充滿整個(gè) 容器。試求容器內(nèi)最終壓力和溫度。設(shè)膨脹是在絕 熱下進(jìn)行的。解：熱力系：左邊的空氣系統(tǒng)：整個(gè)容器為閉口系統(tǒng) 過程特征：絕熱，自由膨脹 根據(jù)閉口系統(tǒng)能量方程1=28.860.768絕熱

37、Q 028自由膨脹VW= 0因止匕 U=0百度文庫對(duì)空氣可以看作理想氣體，其內(nèi)能是溫度的單值函 數(shù)，得(1)風(fēng)機(jī)入口為0c則出口為mCv(T2 T1) 0 T2 T1 300K根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程RT2 p1V11P2pl = 100kPaV2V263-9 一個(gè)儲(chǔ)氣罐從壓縮空氣總管充氣，總管內(nèi)壓縮空Q1000mCp T Q T t 3m)Cp0.56 1.006 1031.78 C t2 t1 t 1.78 c 空氣在加熱器中的吸熱量氣參數(shù)恒定，為500 kPa, 25C。充氣開始時(shí)，罐內(nèi) 空氣參數(shù)為100 kPa, 25 Co求充氣終了時(shí)罐內(nèi)空氣 的溫度。設(shè)充氣過程是在絕熱條件下進(jìn)行的。Q

38、mCp T 0.56 1.006 (250 1.78)=138.84kW(3)若加熱有阻力，結(jié)果1仍正確；但在加熱器中解：開口系統(tǒng)的吸熱量減少。加熱器中特征：絕熱充氣過程工質(zhì)：空氣(理想氣體) 根據(jù)開口系統(tǒng)能量方程, 軸功，沒有熱量傳遞。忽略動(dòng)能和未能，同時(shí)沒有Q h2 h1 u2 P2v2 (u1 P1v1),p2減小故吸熱減小。3-17 解：等容過程0 m2h2 m0h0 dE沒有流出工質(zhì)m2=0dE=dU=(mu)cv2-(mu) *終態(tài)工質(zhì)為流入的工質(zhì)和原有工質(zhì)和m0= mv2-mv1mCv2 U cv2- m cv1 Ucv1 =m0h0h0=CpT0Ucv2=CvT2Ucvi =C

39、vT1cpk 1.4cp RQ m cv T=37.5kJRT2 RT1 mk 1p2V p1vk 1_ p1Vm/1 =RT1p2Vmv2 =RT2代入上式(1)整理得3-18 解：定壓過程p1V2068.4 103 0.03T1= =216.2KmR1 287T2=432.4KT2kT仃2T1 (kT0 T1)=398.3Kp1p2內(nèi)能變化：Umcv t 1 (1.01 0.287) 216.2=156.3kJ3-10供暖用風(fēng)機(jī)連同加熱器，把溫度為t1 0 c的冷空氣加熱到溫度為12 250 C,然后 送入建筑物的風(fēng)道內(nèi)，送風(fēng)量為0.56kg/s ,風(fēng)機(jī)軸上 的輸入功率為1kVV設(shè)整個(gè)裝置

40、與外界絕熱。 試計(jì)算： (1)風(fēng)機(jī)出口處空氣溫度；(2)空氣在加熱器中的吸熱量；(3)若加熱器中有阻力， 空氣通過它時(shí)產(chǎn)生 不可逆的摩擦擾動(dòng)并帶來壓力降，以上計(jì)算結(jié)果是否 正確？焰變化:1.4 156.3218.8 kJ功量交換：V2 2V1 0.06m3解：開口穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流系統(tǒng)12百度文庫4 2有1kg空氣、初始狀態(tài)為W pdV p(V2 V1) 2068.4 0.03 pl 0.5MPa, t1 150 c,進(jìn)行下列過程:Rlnp1p2= 0.462 X 103 J /(kg?K)(4)T2189.2K= 67.1 X 103J62.05kJ熱量交換:Q U W 156.3 62.05 =218.35 kJ4-1 1kg空氣在可逆多變過程中吸熱40kJ,其容積增大為v2 10v