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WORD完美资料编辑 专业整理分享 【工程热力学讲义大全】 绪论 问题：本课程是什么？干什么？有什么特点？ 能源和动力工程 能源：人类赖以生存和发展的物质资源称为能源。人们的衣、 食、住、行，时时处处都离不开能源。从某个角度来讲，人类的发 展史就是开发和利用能源的历史。而开发和利用能源的先进程度是 社会进步的标志。 2、 能源的利用：能源的利用方式可分为两种，一是直接利用，即将 自然界的能源不经过形态转换而利用。如晒太阳、风车、水车等。 自然界现有形态的能源称为一次能源。二是间接利用，将一次能源 经过形态转换再利用。如火力发电、发动机等。这样的能源称为二 次能源。在能源利用的发展史中，先是一次利用，后来发展二次利 用，电能的优点是众所周知的。从节能和环保的观点出发，能源一 次利用方式并非落后和将被淘汰，应当发展。 动力工程：由热能转换为机械能的装置称为热机，所有热机（蒸 汽机、内燃机、蒸汽动力装置等）称为动力工程。 工程热力学 主要内容：基本概念；基本理论；基本工质；热力过程；热力循 环。工程热力学是研究热功转换及其规律的科学。早期是随着热机 而诞生的，如今应用已很广，包括热机、制冷、空调、化工等众多 领域。 研究方法：宏观方法（宏观定义、宏观定律、宏观参数）与合理 抽象、简化手段相结合。 特点：用少量的宏观基本定律演绎出丰富的内容，具有应用的广 泛性和结论的准确性。 几个问题： 能量和能源一样吗？ 能量守恒吗？什么是节能？如何节能？节能的标准是什么？ 基本概念 工程热力学的概念较多，要注意理解。本章先介绍一些基本概念。 媒介 热 功 工质 1工质和热力系 工质 定义：实现热功转换的媒介物质。 制冷剂（氟里昂）燃气水蒸汽 制冷剂（氟里昂） 燃气 水蒸汽 举例： *工质的物理特性：流体（气体和液体）、大热容、变比容。 *工质可分为两大类，气体和蒸汽。气体工质一般作为理想气体处理。 热力系 定义：热力学分析和研究的对象或范围。例： 系统、边界、外界： 系统是人为的，和外界是相对的。边界是可以移动的，可以是假想的。 意义：热力学问题的分析首先从建立热力系开始。抛开研究对象的外观、结构等，抽象为具有一定特征的热力系统。只关心系统内工质的变化。 分类： 封闭系：Q W (m) 例：........ 开口系: Q W m 例: ........ 绝热系: (Q) W m 例: ........ 抽象概念. 孤立系: (Q) (W) (m) 例: ....... 抽象概念 状态和状态参数 状态：工质在某一时刻的宏观物理状况。例：...... 状态参数：描述状态的宏观物理量。如p v t u h s e a 等。 * 状态参数的物理特征：在某状态下一定存在并且是唯一的。其数值与如何到达这一状态、经过什么路径到达这一状态无关。 状态和状态参数的关系：二者首先是同一事物的两种描述方法。 1、固定关系：状态确定之后，所有的状态参数都确定（状态 状态参数）。z1（状态） p1 t1 v1u1 h1 s1 。状态参数一定，状态也一定。P1 t1 v1 u1 h1 s1 z1。但需要全部状态参数才能决定状态吗？不需要。最少需要几个参数来决定状态呢？状态公理：需要n+1个参数。n是热力系中作功形式的个数。在我们的简单可压缩物系内，只有一种形式的功—容积变化功，n =1。所以我们需要两个独立参数来决定状态。可表示为z=f(xy)。Z可以代表状态，也可以代表状态参数。 变化关系：状态变了，状态参数要变化，但不一定全都变化。状态参数变了，只要一个参数变了，状态就一定变化。 平衡状态 定义：不随时间变化的状态。（所有状态参数都不变） 条件：系统内外势差为零。 p外 T外 内力平衡 Δp内=0 势差 =