工程熱力學(xué)期末總復(fù)習(xí)

1、1工程熱力學(xué)工程熱力學(xué)期末期末總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)2考試安排考試安排2014-01-09 2014-01-09 (18(18周周 星期四星期四) ) 09:00-11:0009:00-11:00ME04008工程熱力學(xué)A綜綜404404機(jī)自1101 機(jī)自1102 機(jī)自1103 機(jī)自1104ME04008工程熱力學(xué)A綜綜406406機(jī)自1101 機(jī)自1102 機(jī)自1103 機(jī)自1104ME04008工程熱力學(xué)A綜綜408408機(jī)自1101 機(jī)自1102 機(jī)自1103 機(jī)自1104ME04008工程熱力學(xué)A綜綜417417機(jī)自1105 機(jī)自1106 機(jī)自1107 機(jī)自1108ME04008工程熱力學(xué)A綜綜

2、418418機(jī)自1105 機(jī)自1106 機(jī)自1107 機(jī)自1108ME04008工程熱力學(xué)A綜綜419419機(jī)自1105 機(jī)自1106 機(jī)自1107 機(jī)自11083第第3 3章章 氣體和蒸汽的性質(zhì)氣體和蒸汽的性質(zhì)第第4 4章章 氣體和蒸汽的熱力過程氣體和蒸汽的熱力過程及熱力學(xué)一般關(guān)系式及熱力學(xué)一般關(guān)系式第第6 6章章 實(shí)際氣體性質(zhì)實(shí)際氣體性質(zhì)第第1 1章章 基本概念基本概念第第2 2章章 第一定律第一定律第第5 5章章 第二定律第二定律第章第章 濕空濕空氣氣第章第章 氣體和蒸汽的流動氣體和蒸汽的流動第章第章 壓氣機(jī)的熱力過程壓氣機(jī)的熱力過程第章第章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)第章第章 氣體動

3、力循環(huán)氣體動力循環(huán)第第0 0章章 蒸汽動力裝置循環(huán)蒸汽動力裝置循環(huán)第第1111章章 制冷循環(huán)制冷循環(huán)工程熱力學(xué)工程熱力學(xué)熱力學(xué)基本概念熱力學(xué)基本概念和基本理論和基本理論 工質(zhì)性質(zhì)工質(zhì)性質(zhì)應(yīng)用應(yīng)用基本熱力過程基本熱力過程4復(fù)習(xí)方法復(fù)習(xí)方法看教材例題、課后思考題和平時(shí)習(xí)題，通過題目反過來看教材例題、課后思考題和平時(shí)習(xí)題，通過題目反過來理解知識點(diǎn)；理解知識點(diǎn)；根據(jù)知識點(diǎn)瀏覽全書，并弄清楚各章節(jié)（部分）的聯(lián)系；根據(jù)知識點(diǎn)瀏覽全書，并弄清楚各章節(jié)（部分）的聯(lián)系；重在理解和應(yīng)用。重在理解和應(yīng)用。5研究研究能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換、特別是、特別是熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的規(guī)的規(guī)律和方法，以及律和方法，以及提

4、高轉(zhuǎn)化效率提高轉(zhuǎn)化效率的途徑，以的途徑，以提高提高能源利用能源利用的經(jīng)濟(jì)性。的經(jīng)濟(jì)性。這門課的目的這門課的目的6第一章第一章 基本概念及定義基本概念及定義復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、熟練掌握熱力學(xué)的基本概念、名詞和術(shù)語；、熟練掌握熱力學(xué)的基本概念、名詞和術(shù)語； 2、掌握狀態(tài)參數(shù)的特征，基本狀態(tài)參數(shù)的定義和單位；、掌握狀態(tài)參數(shù)的特征，基本狀態(tài)參數(shù)的定義和單位； 3、掌握熱量和功量過程量的特征，會計(jì)算可逆過程功和、掌握熱量和功量過程量的特征，會計(jì)算可逆過程功和熱量，并能夠看懂坐標(biāo)圖。熱量，并能夠看懂坐標(biāo)圖。 7熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)： 人為分割出來作為熱力學(xué)分析對象的有限物質(zhì)人為分割出來

5、作為熱力學(xué)分析對象的有限物質(zhì)系統(tǒng)。系統(tǒng)。外界（環(huán)境）外界（環(huán)境）：熱力系以外的與系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)能交換的物體。：熱力系以外的與系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)能交換的物體。邊界邊界：熱力系與外界的分界面（系統(tǒng)與外界的作用都通過邊：熱力系與外界的分界面（系統(tǒng)與外界的作用都通過邊界）界）熱力學(xué)的基本概念、名詞和術(shù)語熱力學(xué)的基本概念、名詞和術(shù)語真實(shí)的、固定的、封閉的假想的、運(yùn)動的、開口的邊界特點(diǎn)邊界特點(diǎn)熱交換熱交換功交換功交換質(zhì)量交換質(zhì)量交換熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)與外界的與外界的相互作用相互作用8熱力系統(tǒng)分類匯總熱力系統(tǒng)分類匯總以系統(tǒng)與外界關(guān)系劃分：以系統(tǒng)與外界關(guān)系劃分： 有有 無無是否傳質(zhì)是否傳質(zhì) 開口系開口系 閉口系閉口系是否傳

6、熱是否傳熱 非絕熱系非絕熱系 絕熱系絕熱系是否傳功是否傳功 非絕功系非絕功系 絕功系絕功系是否傳熱、功、質(zhì)是否傳熱、功、質(zhì) 非孤立系非孤立系 孤立系孤立系9熱力學(xué)狀態(tài)：熱力學(xué)狀態(tài)：熱力系在某一瞬時(shí)所呈現(xiàn)的宏觀物理狀況。熱力系在某一瞬時(shí)所呈現(xiàn)的宏觀物理狀況。狀態(tài)參數(shù)：狀態(tài)參數(shù)：描述系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量。描述系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀物理量。（1）狀態(tài)）狀態(tài) 狀態(tài)參數(shù)：單值對應(yīng)狀態(tài)參數(shù)：單值對應(yīng)（2）狀態(tài)參數(shù)是點(diǎn)函數(shù)（狀態(tài)函數(shù)）狀態(tài)參數(shù)是點(diǎn)函數(shù)（狀態(tài)函數(shù)）（3）狀態(tài)參數(shù)變化量）狀態(tài)參數(shù)變化量與路徑無關(guān)與路徑無關(guān)，只與初終態(tài)有關(guān)。，只與初終態(tài)有關(guān)。常用狀態(tài)參數(shù)（常用狀態(tài)參數(shù)（6個(gè)）：個(gè)）：p、v、T、u、h、s

7、注意：注意：壓力：壓力：絕對壓力絕對壓力p、表壓力、表壓力pg、真空度、真空度pv、環(huán)境壓力、環(huán)境壓力pb的關(guān)系的關(guān)系溫度：溫度：攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的關(guān)系攝氏溫度和熱力學(xué)溫度的關(guān)系SHUTVP,10狀態(tài)方程式狀態(tài)方程式：簡單可壓縮系僅有：簡單可壓縮系僅有2個(gè)獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)，反映個(gè)獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)，反映3個(gè)個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)基本狀態(tài)參數(shù)p、v、T之間關(guān)系的函數(shù)關(guān)系式。形式取決之間關(guān)系的函數(shù)關(guān)系式。形式取決于工質(zhì)的種類。于工質(zhì)的種類。簡單可壓縮系簡單可壓縮系：只交換只交換熱量熱量和一種準(zhǔn)靜態(tài)的和一種準(zhǔn)靜態(tài)的容積變化功容積變化功狀態(tài)坐標(biāo)圖狀態(tài)坐標(biāo)圖： 以任意兩個(gè)獨(dú)立變量為坐標(biāo)的平面圖，常用以任意兩個(gè)獨(dú)立變量

8、為坐標(biāo)的平面圖，常用的有：的有：p-v , T-s , h-s , p-h注意注意：在坐標(biāo)圖上只有：在坐標(biāo)圖上只有平衡態(tài)平衡態(tài)的熱力參數(shù)才有實(shí)際意義，的熱力參數(shù)才有實(shí)際意義，才有確定的值。才有確定的值。理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程 gpvR TgpVmR TnRTpV 11平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)：在不受外界影響（重力場除外）的條件下，系在不受外界影響（重力場除外）的條件下，系統(tǒng)宏觀性質(zhì)統(tǒng)宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間改變不隨時(shí)間改變（狀態(tài)保持不變）的狀態(tài)。（狀態(tài)保持不變）的狀態(tài)。熱力過程：熱力過程：系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)變化時(shí)所經(jīng)歷的系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)變化時(shí)所經(jīng)歷的全部狀態(tài)的總和。全部狀態(tài)的總和

9、。準(zhǔn)平衡過程（準(zhǔn)靜態(tài)過程）：準(zhǔn)平衡過程（準(zhǔn)靜態(tài)過程）：過程進(jìn)行的相對緩慢，工質(zhì)過程進(jìn)行的相對緩慢，工質(zhì)在平衡被破壞后自動恢復(fù)平衡所需的時(shí)間，即弛豫時(shí)間又在平衡被破壞后自動恢復(fù)平衡所需的時(shí)間，即弛豫時(shí)間又很短，工質(zhì)有足夠的時(shí)間來恢復(fù)平衡，隨時(shí)都不致顯著偏很短，工質(zhì)有足夠的時(shí)間來恢復(fù)平衡，隨時(shí)都不致顯著偏離平衡狀態(tài)。離平衡狀態(tài)。破壞平衡所需時(shí)間破壞平衡所需時(shí)間（外部作用時(shí)間）（外部作用時(shí)間）恢復(fù)平衡所需時(shí)間恢復(fù)平衡所需時(shí)間（馳豫時(shí)間）（馳豫時(shí)間）可逆過程：可逆過程：系統(tǒng)（工質(zhì)）在完成某一過程后，如能使過程系統(tǒng)（工質(zhì)）在完成某一過程后，如能使過程逆行而使系統(tǒng)及外界回復(fù)到原始狀態(tài)，不留下任何變化，逆行

10、而使系統(tǒng)及外界回復(fù)到原始狀態(tài)，不留下任何變化，則此過程稱為可逆過程。則此過程稱為可逆過程。實(shí)現(xiàn)條件：實(shí)現(xiàn)條件：可逆過程可逆過程=準(zhǔn)平衡過程準(zhǔn)平衡過程+無耗散效應(yīng)無耗散效應(yīng)12功：功：系統(tǒng)與外界間在系統(tǒng)與外界間在力差力差的推動下，通過宏觀有序（有規(guī)的推動下，通過宏觀有序（有規(guī)則）運(yùn)動方式傳遞的能量，用則）運(yùn)動方式傳遞的能量，用W表示。表示。過程量過程量，大小不僅與，大小不僅與初、終狀態(tài)有關(guān)，而且與過程進(jìn)行的性質(zhì)、路徑等有關(guān)。初、終狀態(tài)有關(guān)，而且與過程進(jìn)行的性質(zhì)、路徑等有關(guān)。熱力學(xué)中規(guī)定，系統(tǒng)對外做功取正值，外界對系統(tǒng)做功取負(fù)值。熱力學(xué)中規(guī)定，系統(tǒng)對外做功取正值，外界對系統(tǒng)做功取負(fù)值?？赡孢^程的可

11、逆過程的膨脹功（體積變化功）膨脹功（體積變化功）可逆過程的可逆過程的技術(shù)功技術(shù)功VdpWtpdvWrev13熱量：熱量：系統(tǒng)與外界之間在系統(tǒng)與外界之間在溫差溫差的推動下，通過微觀粒子無的推動下，通過微觀粒子無序運(yùn)動的方式序運(yùn)動的方式與外界與外界交換的能量，用交換的能量，用Q表示。表示。過程量過程量，大，大小不僅與初、終狀態(tài)有關(guān)，而且與過程進(jìn)行的性質(zhì)、路徑小不僅與初、終狀態(tài)有關(guān)，而且與過程進(jìn)行的性質(zhì)、路徑等有關(guān)。等有關(guān)。熱力學(xué)上統(tǒng)一規(guī)定：外界向系統(tǒng)傳熱為正，系統(tǒng)向外界傳熱為負(fù)。熱力學(xué)上統(tǒng)一規(guī)定：外界向系統(tǒng)傳熱為正，系統(tǒng)向外界傳熱為負(fù)。21d(dQT SQT S可逆過程）14循環(huán)：循環(huán)：工質(zhì)從某一

12、初態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一系列熱力狀態(tài)后，又回工質(zhì)從某一初態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一系列熱力狀態(tài)后，又回到原來初態(tài)的熱力過程稱為到原來初態(tài)的熱力過程稱為熱力循環(huán)熱力循環(huán)，即封閉的熱力過程。，即封閉的熱力過程。根據(jù)循環(huán)效果及進(jìn)行方向不同，循環(huán)分為根據(jù)循環(huán)效果及進(jìn)行方向不同，循環(huán)分為正向循環(huán)正向循環(huán)和和逆向逆向循環(huán)循環(huán)。 正循環(huán)正循環(huán)（熱機(jī)）（熱機(jī)）活塞式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)活塞式內(nèi)燃機(jī)循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)蒸汽動力循環(huán)蒸汽動力循環(huán) 逆循環(huán)逆循環(huán)（機(jī)熱）（機(jī)熱）制冷循環(huán)制冷循環(huán)熱泵循環(huán)熱泵循環(huán)15 代價(jià)收益動力循環(huán)：動力循環(huán)： 熱效率熱效率(thermal efficiency)nett11wq逆向循環(huán)：逆向循環(huán)： 制冷系

13、數(shù)制冷系數(shù)(coefficient of performance for the refrigeration cycle)2netor1qw供暖系數(shù)供暖系數(shù)(coefficient of performance for the heat-pump cycle)1net1qw循環(huán)循環(huán)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)16第二章第二章 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、理解熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)理解熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)； 2、掌握內(nèi)部儲存能（熱力學(xué)能）、外部儲存能和總能的概念掌握內(nèi)部儲存能（熱力學(xué)能）、外部儲存能和總能的概念； 3、掌握熱力學(xué)第一定律表達(dá)式，特別是閉口系及穩(wěn)定

14、流掌握熱力學(xué)第一定律表達(dá)式，特別是閉口系及穩(wěn)定流動開口系能量方程動開口系能量方程； 4、靈活應(yīng)用熱力學(xué)第一定律表達(dá)式對具體問題進(jìn)行分析、靈活應(yīng)用熱力學(xué)第一定律表達(dá)式對具體問題進(jìn)行分析計(jì)算；計(jì)算；5、掌握體積變化功、推動功、流動功、軸功和技術(shù)功的、掌握體積變化功、推動功、流動功、軸功和技術(shù)功的概念及計(jì)算式；概念及計(jì)算式；6、理解焓的定義；、理解焓的定義；17熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)：能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱現(xiàn)象中的應(yīng)用的應(yīng)用一般關(guān)系式進(jìn)入系統(tǒng)的能量離開系統(tǒng)的能量進(jìn)入系統(tǒng)的能量離開系統(tǒng)的能量= 系統(tǒng)能量的增量系統(tǒng)能量的增量表述熱是能的一種，機(jī)械能變熱能，

15、或熱能變機(jī)械熱是能的一種，機(jī)械能變熱能，或熱能變機(jī)械能時(shí)，它們間的比值是一定的。能時(shí)，它們間的比值是一定的?；颍夯颍簾峥梢赞D(zhuǎn)變?yōu)楣?，功也可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊?；一定量熱可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，功也可以轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔灰欢康臒嵯r(shí)，必產(chǎn)生相應(yīng)量的功；消耗一定量的熱消失時(shí)，必產(chǎn)生相應(yīng)量的功；消耗一定量的功時(shí)，必出現(xiàn)與之對應(yīng)的一定量的熱。的功時(shí)，必出現(xiàn)與之對應(yīng)的一定量的熱。18熱力學(xué)能：熱力學(xué)能：物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子具有的能量的總和。物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子具有的能量的總和。U=Uk+Up),(vTUU 總（儲存）能總（儲存）能kpkpE U EEe u ee 總能總能熱力學(xué)能，內(nèi)部儲存能熱力學(xué)能，內(nèi)部儲存能外部儲存能外部儲存能宏觀

16、動能宏觀動能宏觀位能宏觀位能19推動功推動功：由于工質(zhì)的進(jìn)出，外界與系統(tǒng)之間所傳遞的一種：由于工質(zhì)的進(jìn)出，外界與系統(tǒng)之間所傳遞的一種機(jī)械功，表現(xiàn)為流動工質(zhì)進(jìn)出系統(tǒng)時(shí)所攜帶和所傳遞的一機(jī)械功，表現(xiàn)為流動工質(zhì)進(jìn)出系統(tǒng)時(shí)所攜帶和所傳遞的一種能量。種能量。功的形式除了膨脹功或壓縮功這類與系統(tǒng)的界面移動有關(guān)功的形式除了膨脹功或壓縮功這類與系統(tǒng)的界面移動有關(guān)的功外，還有因工質(zhì)在的功外，還有因工質(zhì)在開口系統(tǒng)開口系統(tǒng)中流動而傳遞的功。中流動而傳遞的功。流動功流動功：使工質(zhì)流入和流出系統(tǒng)所做的推動功的代數(shù)和，：使工質(zhì)流入和流出系統(tǒng)所做的推動功的代數(shù)和，維持工質(zhì)流動所需的功（代價(jià)）。維持工質(zhì)流動所需的功（代價(jià)）。

17、)(1122pvvpvpW流pVpALW推20焓焓定義：定義：H=U+pV 比焓比焓h=u+pv單位：單位：J（kJ） J/kg（kJ/kg）焓是狀態(tài)參數(shù)焓是狀態(tài)參數(shù)。物理意義：物理意義：1kg工質(zhì)通過一定的界面流入熱力系統(tǒng)，同時(shí)帶入系統(tǒng)的是工質(zhì)通過一定的界面流入熱力系統(tǒng)，同時(shí)帶入系統(tǒng)的是其儲存于內(nèi)部的熱力學(xué)能其儲存于內(nèi)部的熱力學(xué)能u，以及從外部功源獲得的推動，以及從外部功源獲得的推動功功pv，因此引進(jìn)，因此引進(jìn)1kg工質(zhì)獲得的總能量是工質(zhì)獲得的總能量是熱力學(xué)能與推動熱力學(xué)能與推動功之和功之和，即比焓。，即比焓。因此，因此，焓是引進(jìn)或排出工質(zhì)而輸入或排出系統(tǒng)的總能量焓是引進(jìn)或排出工質(zhì)而輸入或排

18、出系統(tǒng)的總能量。21閉口系統(tǒng)能量方程式閉口系統(tǒng)能量方程式 Q= U+W是熱力狀態(tài)變化過程的核心，是最基本的能量方程式。是熱力狀態(tài)變化過程的核心，是最基本的能量方程式。22穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程式穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程式23功的類型及其區(qū)別和聯(lián)系功的類型及其區(qū)別和聯(lián)系22221 1f 2f12112squwp vp vccg zz 熱能轉(zhuǎn)變熱能轉(zhuǎn)變成功部分成功部分輸出軸功輸出軸功流動功流動功機(jī)械能增量機(jī)械能增量24穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程的應(yīng)用穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程的應(yīng)用25第三章第三章 氣體和蒸汽的性質(zhì)氣體和蒸汽的性質(zhì)復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、掌握并正確應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程式掌握并正確

19、應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程式； 2、理解理想氣體比熱容的概念，熟練應(yīng)用比熱容計(jì)算理想、理解理想氣體比熱容的概念，熟練應(yīng)用比熱容計(jì)算理想氣體熱力學(xué)能、焓、熵及過程熱量；氣體熱力學(xué)能、焓、熵及過程熱量； 3、掌握有關(guān)蒸汽的術(shù)語及其意義掌握有關(guān)蒸汽的術(shù)語及其意義； 4、掌握蒸汽定壓發(fā)生過程及其掌握蒸汽定壓發(fā)生過程及其p-vp-v圖和圖和T-sT-s圖上的一點(diǎn)、圖上的一點(diǎn)、兩線、三區(qū)、五態(tài)兩線、三區(qū)、五態(tài)； 26 氣態(tài)氣態(tài)氣體氣體蒸氣蒸氣理想氣體狀態(tài)方程式理想氣體狀態(tài)方程式分子為不占體積的彈性質(zhì)點(diǎn)分子為不占體積的彈性質(zhì)點(diǎn)除碰撞外分子間無作用力除碰撞外分子間無作用力)(Tuu 理想氣體是實(shí)際氣體在理想氣體是實(shí)

20、際氣體在低壓高溫低壓高溫時(shí)的抽象。時(shí)的抽象。實(shí)際氣體就是不符合上述兩點(diǎn)假設(shè)的氣態(tài)物質(zhì)。實(shí)際氣體就是不符合上述兩點(diǎn)假設(shè)的氣態(tài)物質(zhì)。理想氣體的基本假設(shè)理想氣體的基本假設(shè)27理想氣體的比熱容理想氣體的比熱容定義：定義：0limdTqqcTT 分類：分類：按物量按物量質(zhì)量熱容（比熱容）質(zhì)量熱容（比熱容）c J/(kgK)體積熱容體積熱容 C J/（m3K）摩爾熱容摩爾熱容 Cm J/（molK）m0.0224CMcC注：注： 體積熱容是指在體積熱容是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積。的體積。物體溫度升高物體溫度升高1K或或1所需熱量叫熱容所需熱量叫熱容0limdTqqcTT 單位質(zhì)量（單位質(zhì)量（1kg）

21、物體溫度升高）物體溫度升高1K或或1所需熱量所需熱量28理想氣體的熱力學(xué)能、焓是溫度的單值函數(shù)理想氣體的熱力學(xué)能、焓是溫度的單值函數(shù)gpVccR邁耶公式邁耶公式Cv不易測量，通過測量不易測量，通過測量Cp，根據(jù)上式即可算出，根據(jù)上式即可算出Cv按過程按過程質(zhì)量定壓熱容（比定壓熱容）質(zhì)量定壓熱容（比定壓熱容）質(zhì)量定容熱容（比定容熱容）質(zhì)量定容熱容（比定容熱容）Vpcc及及,m,m,ppVVCCCC由于熱量是過程量，因此由于熱量是過程量，因此比熱容也是過程量比熱容也是過程量，與經(jīng)歷的熱力過程有關(guān)。，與經(jīng)歷的熱力過程有關(guān)。29理想氣體比熱容及熱量的計(jì)算理想氣體比熱容及熱量的計(jì)算21dddTnTqcT

22、qc TqcT 對對c作不同的技術(shù)處理可得精度不同的熱量計(jì)算方法作不同的技術(shù)處理可得精度不同的熱量計(jì)算方法: 真實(shí)比熱容積分真實(shí)比熱容積分 利用平均比熱表利用平均比熱表 利用平均比熱直線利用平均比熱直線 定值比熱容定值比熱容30理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵 kddVuuu TucT適用于理想氣體、任意過程。適用于理想氣體、任意過程。 ddphh ThcT適用于理想氣體、任意過程。適用于理想氣體、任意過程。dJ/(kg K) J/(mol K)qsT可逆1kg工質(zhì)在微元可逆過程中與熱源交換的熱量工質(zhì)在微元可逆過程中與熱源交換的熱量dqsT可逆ddup vTddVTpcvT

23、TgddVTvcRTv適用于理想氣體、任意過程。適用于理想氣體、任意過程。31水蒸氣的飽和狀態(tài)和相圖水蒸氣的飽和狀態(tài)和相圖3233水的定壓加熱汽化過程水的定壓加熱汽化過程一點(diǎn)一點(diǎn)臨界點(diǎn)臨界點(diǎn)Critical pointcrcr3cr22.12MPa374.15 C0.00317m /kgptv兩線兩線上界限線上界限線(飽和水線飽和水線)下界限線下界限線(飽和蒸汽線飽和蒸汽線)三區(qū)三區(qū)液液汽液共存汽液共存汽汽五態(tài)五態(tài)未飽和水未飽和水飽和水飽和水濕蒸汽濕蒸汽干飽和蒸汽干飽和蒸汽過熱蒸汽過熱蒸汽水的狀態(tài)可歸納為水的狀態(tài)可歸納為飽和水和飽和蒸汽沒有區(qū)別飽和水和飽和蒸汽沒有區(qū)別34第四章第四章 氣體和蒸

24、汽的基本熱力過程氣體和蒸汽的基本熱力過程復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、掌握、掌握4種基本熱力過程及多變過程的初終態(tài)參數(shù)之間的種基本熱力過程及多變過程的初終態(tài)參數(shù)之間的相互關(guān)系（過程方程相互關(guān)系（過程方程+狀態(tài)方程）；狀態(tài)方程）； 2、掌握、掌握4種基本熱力過程及多變過程與外界交換熱量和功種基本熱力過程及多變過程與外界交換熱量和功的計(jì)算；的計(jì)算； 3、了解蒸汽熱力過程熱量和功的計(jì)算；、了解蒸汽熱力過程熱量和功的計(jì)算； 35npv0np常數(shù)定壓過程1npv常數(shù)定溫過程(npv常數(shù)定熵 可逆絕熱）過程nv 常數(shù)定容過程常數(shù)常數(shù)如：如：燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)如：如：蒸汽電廠冷凝器蒸汽電廠冷凝器

25、如：如：汽輪機(jī)汽輪機(jī)如：如：汽油機(jī)汽油機(jī)各熱力過程的過程方程和熱量、功的計(jì)算見表各熱力過程的過程方程和熱量、功的計(jì)算見表4-136水蒸氣基本熱力過程水蒸氣基本熱力過程t2121222t111dddVpquwqhwquuqhhwp vwv pqT s t2121222t111dddVpquwqhwquuqhhwp vwv pqT s 基本方程基本方程可逆過程可逆過程定容過程定容過程pvhuqV210pdvw21pvvdpwt定壓過程定壓過程21vppdvw0twhq定熵過程定熵過程021Tdsq)(12uuw)(12hhq定溫過程定溫過程)(1221ssTTdsquqwhqwt37第五章第五章

26、熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、理解熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)及數(shù)學(xué)表達(dá)式；、理解熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)及數(shù)學(xué)表達(dá)式； 2、掌握卡諾卡諾循環(huán)和卡諾定理；、掌握卡諾卡諾循環(huán)和卡諾定理； 3、掌握熵的意義、計(jì)算及應(yīng)用掌握熵的意義、計(jì)算及應(yīng)用； 4、理解孤立系統(tǒng)熵增原理理解孤立系統(tǒng)熵增原理。 38熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)：熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)：熱力過程具有方向性熱力過程具有方向性。兩種表述：兩種表述：克勞休斯說法（傳熱）：克勞休斯說法（傳熱）：不可能把熱從低溫物體傳到不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化。高溫物體而不引起其它變化。開爾文說法（熱功轉(zhuǎn)換）：開爾文說法

27、（熱功轉(zhuǎn)換）：不可能從單一物體取熱使不可能從單一物體取熱使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓?。之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓煞N說法的等效性兩種說法的等效性39卡諾循環(huán)定義：卡諾循環(huán)定義：工作在兩個(gè)工作在兩個(gè)恒溫?zé)嵩春銣責(zé)嵩撮g的理想可逆間的理想可逆正循環(huán)正循環(huán)卡諾循環(huán)的組成：卡諾循環(huán)的組成：卡諾循環(huán)由兩個(gè)卡諾循環(huán)由兩個(gè)定溫定溫和兩個(gè)和兩個(gè)絕熱絕熱可逆過可逆過程組成。程組成。122111qqqqq t1wq2212t,C121111TssTT ssT 40逆卡諾循環(huán)：逆卡諾循環(huán)：工作在兩個(gè)工作在兩個(gè)恒溫?zé)嵩春銣責(zé)嵩撮g的間的理想可逆理想可逆逆循環(huán)逆循環(huán)cccnet0cqqwqqc23c0c230cTsT

28、TTsTT概括性卡諾循環(huán)：概括性卡諾循環(huán)：（兩熱源間的極限回?zé)嵫h(huán)）（兩熱源間的極限回?zé)嵫h(huán)）net122t1111wqqqqqq L12LH34H11TsTTsT c多熱源可逆循環(huán)：多熱源可逆循環(huán)：2t11 21111 21qB mnqA mn 面積面積mLLmHH111TTqrmnqopmnoTT 面積面積21m21dT sTss41卡諾定理卡諾定理定理一：定理一：在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗谙嗤瑴囟鹊母邷責(zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆循環(huán)，其間工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等熱效率都相等，而與循環(huán)的種，而與循環(huán)的種類無關(guān)，與所采用哪一種工質(zhì)也無關(guān)。類無關(guān)，與

29、所采用哪一種工質(zhì)也無關(guān)。定理二定理二：在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩撮g工作的不在相同的高溫?zé)嵩春拖嗤牡蜏責(zé)嵩撮g工作的不可逆可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)的熱效率循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)的熱效率。42熵的定義：熵的定義：reQdST比熵比熵reqdsT熵是狀態(tài)參數(shù)，熵變與路徑無關(guān)熵是狀態(tài)參數(shù)，熵變與路徑無關(guān),只與初終態(tài)有關(guān)只與初終態(tài)有關(guān)熱力學(xué)第二熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)式0QTrev克勞修斯不等式克勞修斯不等式用于判斷循環(huán)是否可逆用于判斷循環(huán)是否可逆2211rrrd0qssTqsTqT 可逆可逆“=”不可逆，不等號不可逆，不等號43熵流和熵產(chǎn)熵流和熵產(chǎn)對于任意對于任意微

30、元過程有：微元過程有：=：可逆過程：可逆過程：不可逆過程：不可逆過程定義定義fQdST熵產(chǎn)：純粹由不可逆因素引起熵產(chǎn)：純粹由不可逆因素引起g0dS gfdSdSdSQdST熵流：熵流：永遠(yuǎn)永遠(yuǎn)fgSSS 熵方程熵方程熵方程與孤立系統(tǒng)熵增原理熵方程與孤立系統(tǒng)熵增原理 所以，單純傳熱，若可逆，系統(tǒng)熵變等于熵流；若不可逆系統(tǒng)所以，單純傳熱，若可逆，系統(tǒng)熵變等于熵流；若不可逆系統(tǒng)熵變大于熵流，差額部分由不可逆熵產(chǎn)提供。熵變大于熵流，差額部分由不可逆熵產(chǎn)提供。 44熵變的計(jì)算方法熵變的計(jì)算方法理想氣體理想氣體2221v11lndTvScRTv僅僅可可逆逆過過程程適適用用2221p11lndTpScRTp

31、2221pv11dvdpSccvpTs1234132131231QSSST 242141242QSSST 任何過程任何過程45第六章第六章 實(shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式實(shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、掌握通用壓縮因子的物理意義；、掌握通用壓縮因子的物理意義； 2、掌握對比態(tài)原理，會計(jì)算對比態(tài)參數(shù)并利用通用壓縮、掌握對比態(tài)原理，會計(jì)算對比態(tài)參數(shù)并利用通用壓縮因子圖進(jìn)行實(shí)際氣體計(jì)算；因子圖進(jìn)行實(shí)際氣體計(jì)算； 3、了解實(shí)際氣體狀態(tài)方程，掌握范德瓦爾方程。、了解實(shí)際氣體狀態(tài)方程，掌握范德瓦爾方程。46壓縮因子壓縮因子Z的物理意義的物理意義ggipvvvZ

32、RTRTvp物理意義：物理意義：實(shí)際氣體的摩爾體積實(shí)際氣體的摩爾體積(比體積比體積)與同溫同壓下理想與同溫同壓下理想氣體的摩爾體積（比體積）之比。反映實(shí)際氣體壓縮性的大氣體的摩爾體積（比體積）之比。反映實(shí)際氣體壓縮性的大小。小。1=11Z說明實(shí)際氣體比理想氣體更難壓縮說明實(shí)際氣體比理想氣體更難壓縮說明實(shí)際氣體可壓縮性大說明實(shí)際氣體可壓縮性大取決于氣體種類和狀態(tài)取決于氣體種類和狀態(tài)47范德瓦爾方程范德瓦爾方程m2mapVbRTVa,b物性常數(shù)物性常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)測定；，由實(shí)驗(yàn)測定；2maV內(nèi)壓力內(nèi)壓力（Vm b）分子自由活動的空間，體積修正項(xiàng)分子自由活動的空間，體積修正項(xiàng)消除物性常數(shù)，更方便計(jì)算。消

33、除物性常數(shù)，更方便計(jì)算。通用壓縮因子通用壓縮因子mcrcrm,crcr/pVRTZZp VRTrm,rrpVT若取若取Zcr為常數(shù)，則為常數(shù)，則2rr,Zfp T為編制通用壓縮因子圖提供了為編制通用壓縮因子圖提供了理論基礎(chǔ)。理論基礎(chǔ)。對應(yīng)態(tài)原理對應(yīng)態(tài)原理mrrm,rcrcrm,crVpTpTVpTV48設(shè)備及循環(huán)部分（應(yīng)用）設(shè)備及循環(huán)部分（應(yīng)用）49第七章第七章 氣體與蒸汽的流動氣體與蒸汽的流動復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：復(fù)習(xí)要點(diǎn)（知識點(diǎn)）：1、掌握一維穩(wěn)定流動的基本方程；、掌握一維穩(wěn)定流動的基本方程； 2、理解促使流速改變的力學(xué)條件和幾何條件及對流速的影響；、理解促使流速改變的力學(xué)條件和幾何條件及對

34、流速的影響； 3、理解、理解滯止?fàn)顟B(tài)、臨界截面的概念及其狀態(tài)參數(shù)滯止?fàn)顟B(tài)、臨界截面的概念及其狀態(tài)參數(shù)； 4、掌握噴管的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算掌握噴管的設(shè)計(jì)和校核計(jì)算； 5、了解、了解絕熱節(jié)流的特點(diǎn)絕熱節(jié)流的特點(diǎn)； 50穩(wěn)定流動的基本方程式穩(wěn)定流動的基本方程式連續(xù)性方程連續(xù)性方程ffdddcvAvAc對不可壓縮流體，對不可壓縮流體，dv=0，ffcdcAdAdd0pvpv過程方程過程方程能量方程能量方程022fCddhpvc聲速方程聲速方程fcMac51促使流速改變的條件促使流速改變的條件力學(xué)條件力學(xué)條件2ffddcpMapcdp與與dcf的符號始終相反的符號始終相反1、流速增加，則壓力必然降低；、流速

35、增加，則壓力必然降低；2、壓力升高，則流速必然降低。、壓力升高，則流速必然降低。幾何條件幾何條件2ffdd1cAMacA流速變化與截面積流速變化與截面積變化之間的關(guān)系，變化之間的關(guān)系，與馬赫數(shù)有關(guān)與馬赫數(shù)有關(guān)522ffdd1cAMacA53絕熱滯止?fàn)顟B(tài)絕熱滯止?fàn)顟B(tài)絕熱滯止：絕熱滯止：氣體在絕熱流動過程中，因受某種物體的阻礙，氣體在絕熱流動過程中，因受某種物體的阻礙，而流速降為零的過程。而流速降為零的過程。2fmax1f1010,2chhhch2f1012pcTTc11010TTppg000R Tvp滯止溫度、壓力高于氣流滯止溫度、壓力高于氣流T、P，隨流速差別更大。，隨流速差別更大。h0總焓或滯止焓總焓或滯止焓1、理想氣體，定比熱、理想氣體，定比熱2、水蒸氣、水蒸氣：201f10112hhcss從從h-s圖上查其他狀態(tài)參數(shù)圖上查其他狀態(tài)參數(shù)54噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算據(jù)據(jù)p1，v1，T1背壓背壓 pb功率功率P噴管形狀噴管形狀幾何尺寸幾何尺寸初參數(shù)初參數(shù)首先確定首先確定pcr與與pb關(guān)系，然后選取恰當(dāng)?shù)男螤铌P(guān)系，然后選取恰當(dāng)?shù)男螤钊缓笥?jì)算噴管的幾何尺寸，如然后計(jì)算噴管的幾何尺寸，如A