工程熱力學第三章小結(jié)

1、工程熱力學第三章小結(jié)第1頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三第三章 小結(jié)基本要求基本知識點公式小結(jié)重點難點第2頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三基本要求深入理解熱力學第一定律的實質(zhì)，熟練掌握熱力學第一定律及其表達式。能夠正確、靈活地應(yīng)用熱力學第一定律表達式來分析計算工程實際中的有關(guān)問題。掌握能量、儲存能、熱力學能、遷移能的概念。掌握體積變化功、推動功、軸功和技術(shù)功的概念及計算公式。注意焓的引出及其定義式。第3頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三基本知識點熱力學第一定律的實質(zhì)1.表述：當熱能與其他形式的能量相互轉(zhuǎn)換時，能的總量保持不變

2、。或第一類永動機是不可能制造成功的。 2.實質(zhì)：能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱力學中的應(yīng)用。3.平衡關(guān)系式：輸入系統(tǒng)的能量系統(tǒng)輸出的能量=系統(tǒng)儲存能量的變化第4頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三儲存能1.內(nèi)部儲存能熱力學能 儲存于系統(tǒng)內(nèi)部的能量稱為熱力學能 (1)分子熱運動形成的內(nèi)動能。(2)分子間相互作用形成的內(nèi)勢能。(3)化學能、原子能及電磁能等。 熱力學能是狀態(tài)參數(shù) 第5頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三2.外部儲存能需要用在系統(tǒng)外的參考坐標系測量的參數(shù)來表示的能量，稱為外部儲存能。儲存能3.系統(tǒng)的總儲存能(內(nèi)能) 第6頁，共19頁，2022年，5月2

3、0日，4點25分，星期三遷移能功量和熱量 功量和熱量不是系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)，而是與過程特征有關(guān)的過程量，稱為遷移能。1.體積(變化)功W(或稱膨脹功) 2.軸功WS3.推動功和流動功Wf 開口系統(tǒng)因工質(zhì)流動而傳遞的功稱為推動功。其值為pV。 注意：只有在工質(zhì)流動時才有推動功;當工質(zhì)不流動時,雖然工質(zhì)也具有一定的狀態(tài)參數(shù)p和V，但這時的乘積并不代表推動功。第7頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三系統(tǒng)維持工質(zhì)流動所需的功，稱為流動功。表示為：遷移能功量和熱量 4.技術(shù)功Wt技術(shù)上可以利用的功稱為技術(shù)功 .5.有用功Wu和無用功凡是可以用來提升重物、驅(qū)動機器的功統(tǒng)稱為有用功，用Wu表

4、示，反之，則稱無用功。 第8頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三焓 焓：HUPv1kg工質(zhì)的焓稱為比焓，用h表示 即：hupv 焓是狀態(tài)參數(shù) 第9頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三開口系統(tǒng)能量方程 一般開口系統(tǒng)經(jīng)過微元過程，其能量方程為： 第10頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三閉口系統(tǒng)能量方程 一般表達式為：可逆過程： 1kg工質(zhì)經(jīng)過有限過程：循環(huán) 1kg工質(zhì)經(jīng)過微元過程：mkg工質(zhì)經(jīng)過有限過程：mkg工質(zhì)經(jīng)過微元過程：第11頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程 1.穩(wěn)定流動開口系統(tǒng)內(nèi)任意

5、一點的工質(zhì)其狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化的流動過程稱為穩(wěn)定流動。實現(xiàn)穩(wěn)定流動的必要條件是：(1).進、出口截面的參數(shù)不隨時間而變；(2).系統(tǒng)與外界交換的功量和熱量不隨時間而變；(3).工質(zhì)的質(zhì)量流量不隨時間而變，而且進、出口處的質(zhì)量流量相等。系統(tǒng)與外界進行物質(zhì)和能量的交換不隨時間而變。 第12頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三2.穩(wěn)定流動能量方程穩(wěn)定流動能量方程的表達式有以下幾種： 1kg工質(zhì)經(jīng)過有限過程：1kg工質(zhì)經(jīng)過微元過程：mkg工質(zhì)經(jīng)過有限過程：mkg工質(zhì)經(jīng)過微元過程： 對于可逆過程 第13頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三公式小結(jié)一般表達式閉口系

6、統(tǒng) 穩(wěn)定流動系統(tǒng) 開口系統(tǒng) 任何工質(zhì)、任何過程 任何工質(zhì)、任何過程 任何工質(zhì)、任何過程 任何工質(zhì)、可逆過程 任何工質(zhì)、可逆過程 第14頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三重點難點焓1.狀態(tài)參數(shù)2.由于工質(zhì)流動而攜帶的、并取決于熱力狀態(tài)參數(shù)的能量，即熱力學能與推動功的總和。3.焓的變化在閉口系統(tǒng)的定壓過程中等于與外界交換的熱量。第15頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三穩(wěn)定流動過程中幾種功的關(guān)系 膨脹功是簡單壓縮系統(tǒng)熱變功的源泉 第16頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三工質(zhì)穩(wěn)定流經(jīng)熱力設(shè)備時，所作的技術(shù)功等于膨脹功減去流動功。對于可逆過程Wt12cd1 12ba1+1aod12boc2膨脹功p1v1 p2v2 第17頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三第18頁，共19頁，2022年，5月20日，4點25分，星期三能量方程式的應(yīng)用1.確定研究對象2.畫出示意