熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)1

1、l四個(gè)熱力過程：四個(gè)熱力過程：鍋鍋 爐爐：定壓加熱汽輪機(jī)汽輪機(jī)：絕熱膨脹凝汽器凝汽器：定壓放熱給水泵給水泵：絕熱壓縮蒸汽蒸汽排汽排汽凝結(jié)水凝結(jié)水給水給水 主蒸汽主蒸汽 排汽排汽 凝結(jié)水凝結(jié)水 給水給水給水泵給水泵凝汽器凝汽器鍋爐鍋爐汽輪機(jī)汽輪機(jī)WWs sq q2 2q q1 1WWp pl四個(gè)熱力過程：四個(gè)熱力過程：鍋鍋 爐爐：定壓加熱汽輪機(jī)汽輪機(jī)：絕熱膨脹凝汽器凝汽器：定壓放熱給水泵給水泵：絕熱壓縮01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH62 2、內(nèi)燃機(jī)裝置、內(nèi)燃機(jī)裝置火花塞火花塞氣缸氣缸進(jìn)氣門進(jìn)氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門曲軸曲軸（1 1）構(gòu)造）構(gòu)造01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH7（2 2）工作原理

2、）工作原理吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH8吸氣沖程吸氣沖程汽油和空氣 進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH9壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH10做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH11排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上

3、運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。:實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的媒介實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)。物質(zhì)。n對(duì)工質(zhì)的要求對(duì)工質(zhì)的要求:1）良好的膨脹性; 2）良好的流動(dòng)性 ；3）熱力性質(zhì)穩(wěn)定；4）不腐蝕熱力設(shè)備，無毒 ；5）廉價(jià)，易獲得 。如電廠中的水蒸汽；制冷中的氨氣等。J問題：為什么電廠采用水蒸汽作工質(zhì)？(1)(1)按系統(tǒng)與外界的物質(zhì)交換情況分：按系統(tǒng)與外界的物質(zhì)交換情況分：1 1）閉口系統(tǒng)：）閉口系統(tǒng)：與外界無與外界無物質(zhì)物質(zhì)交換交換2 2）開口系統(tǒng)：）開口系統(tǒng)：與外界有與外界有物質(zhì)物質(zhì)交換交換系統(tǒng)系統(tǒng)外界外界物質(zhì)交換能量交換（熱、功）（a）閉口系統(tǒng)）閉口系統(tǒng)（b）開口系統(tǒng)）開口系統(tǒng)(2)(2)按

4、系統(tǒng)與外界的能量交換情況分按系統(tǒng)與外界的能量交換情況分1 1）絕熱系統(tǒng)：）絕熱系統(tǒng)：與外界無熱量交換。2 2）孤立系統(tǒng)：）孤立系統(tǒng)：與外界既無能量（功量、熱量）交換，又無質(zhì)量交換的系統(tǒng)。n注意：注意：實(shí)際中，絕對(duì)的絕熱系和孤立系統(tǒng)是不存在的，但在某些理想情況下可簡化為這兩種理想模型。這種科學(xué)的抽象給熱力學(xué)的研究帶來很大的方便。n如：如：在計(jì)算電廠中的汽輪機(jī)作功時(shí)，通常忽略汽缸壁的散熱損失，可近似看作絕熱系統(tǒng)。01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH19冷源QW圖5 把冷源包括在內(nèi)的絕熱系統(tǒng)01 熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)-SCH20圖7 孤立系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的熱傳遞邊界系統(tǒng)T2T1QBA二、熱力狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)二、熱力狀

5、態(tài)及狀態(tài)參數(shù)1 1、熱力狀態(tài)：、熱力狀態(tài)：熱力學(xué)系統(tǒng)（工質(zhì)）在某一瞬間所呈現(xiàn)的宏觀熱力學(xué)系統(tǒng)（工質(zhì)）在某一瞬間所呈現(xiàn)的宏觀物理特性物理特性（簡稱狀態(tài)）（簡稱狀態(tài)）。如：過熱蒸汽、負(fù)壓等。如：過熱蒸汽、負(fù)壓等。2 2、狀態(tài)參數(shù)：、狀態(tài)參數(shù)：描述系統(tǒng)或工質(zhì)狀態(tài)的宏觀物理量。描述系統(tǒng)或工質(zhì)狀態(tài)的宏觀物理量。 熱力學(xué)有熱力學(xué)有: :溫度溫度T T、壓力、壓力p p、比容、比容v v、內(nèi)能、內(nèi)能u u、焓、焓h h、熵、熵s s等。等。1 1）基本狀態(tài)參數(shù)）基本狀態(tài)參數(shù)可以直接測量得到的狀態(tài)參數(shù)，可以直接測量得到的狀態(tài)參數(shù)， 如如p,v,T 。2 2）導(dǎo)出狀態(tài)參數(shù)導(dǎo)出狀態(tài)參數(shù)由基本狀態(tài)參數(shù)計(jì)算得到的狀態(tài)

6、參數(shù)，由基本狀態(tài)參數(shù)計(jì)算得到的狀態(tài)參數(shù)， 如如u、h、s等。等。 狀態(tài)狀態(tài)狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)參數(shù)一一對(duì)應(yīng)一一對(duì)應(yīng)兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)兩個(gè)獨(dú)立參數(shù)狀態(tài)參數(shù)特點(diǎn)u狀態(tài)參數(shù)僅決定于狀態(tài)，狀態(tài)參數(shù)僅決定于狀態(tài)，即對(duì)應(yīng)某確定的狀態(tài)，就有一組狀態(tài)參數(shù)。反之，一組確定的狀態(tài)參數(shù)就可以確定一個(gè)狀態(tài)。狀態(tài)參數(shù)的變化量僅決定于過程的初終狀態(tài)，而與達(dá)到該狀態(tài)的途徑無關(guān)。因此，狀態(tài)參數(shù)的變化量可表示為（以壓力p為例）：122 , 1pppu工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)，則其所有狀態(tài)參數(shù)物變工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)，則其所有狀態(tài)參數(shù)物變化量為零。化量為零。強(qiáng)度參數(shù)：強(qiáng)度參數(shù)：與物質(zhì)的量無關(guān)的參數(shù)與物質(zhì)的量無關(guān)的參數(shù) 如壓力如壓力 p p、溫度溫度T T比參數(shù)：比參數(shù)：