工程熱力學(xué)基本知識(shí)點(diǎn)DOC

1、.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?chē)h(huán)境分隔開(kāi)來(lái)，這種人為分隔的研究對(duì)象，稱(chēng)為熱力系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng)。邊界 ：分隔系統(tǒng)與外界的分界面，稱(chēng)為邊界。外界 ：邊界以外與系統(tǒng)相互作用的物體，稱(chēng)為外界或環(huán)境。閉口系統(tǒng) ：沒(méi)有物質(zhì)穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱(chēng)為閉口系統(tǒng)，也稱(chēng)控制質(zhì)量。開(kāi)口系統(tǒng) ：有物質(zhì)流穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱(chēng)為開(kāi)口系統(tǒng)，又稱(chēng)控制體積，簡(jiǎn)稱(chēng)控制體，其界面稱(chēng)為控制界面。絕熱系統(tǒng) ：系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有熱量傳遞，稱(chēng)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(chēng)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(chēng)為單相系。復(fù)相系 ：由兩個(gè)相以上組成的系

2、統(tǒng)稱(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)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(chēng)為工質(zhì)的熱力狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)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(chēng)為熱力平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)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(chēng)為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。如溫度（T）、壓力（ P）、比容（ ）或密度（

3、 ）、內(nèi)能（ u）、焓（ h）、熵（ s）、自由能（ f）、自由焓（ 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(cè)量出來(lái)，稱(chēng)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(chēng)為壓力，也稱(chēng)壓強(qiáng)。相對(duì)壓力 ：相對(duì)于大氣環(huán)境所測(cè)得的壓力。如工程上常用測(cè)壓儀表測(cè)定系統(tǒng)中工質(zhì)的壓力即為相對(duì)壓力。比容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量工質(zhì)所具有的容積，稱(chēng)為工質(zhì)的比容。密度：?jiǎn)挝蝗莘e的

4、工質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱(chēng)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(wú)關(guān)，沒(méi)有可加性，如溫度、壓力等。在熱力過(guò)程中，強(qiáng)度性參數(shù)起著推動(dòng)力作用，稱(chēng)為廣義力或勢(shì)。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、焓、熵等。在熱力過(guò)程中，廣延性參數(shù)的變化起著類(lèi)似力學(xué)中位移的作用，稱(chēng)為廣義位移。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程 ：過(guò)程進(jìn)行得非常緩慢，使過(guò)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(guò)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(guò)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(chēng)之為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程?？赡孢^(guò)程 ：

5、當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)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(guò)程稱(chēng)為可逆過(guò)程。膨脹功 ：由于系統(tǒng)容積發(fā)生變化（增大或縮小）而通過(guò)界面向外界傳遞的機(jī)械功稱(chēng)為膨脹功，也稱(chēng)容積功。熱量：通過(guò)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(kāi)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(guò)程稱(chēng)為熱力循環(huán)，簡(jiǎn)稱(chēng)循環(huán)。2.常用公式2狀態(tài)參數(shù) :dxx2x1dx01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(guò)程中發(fā)生狀態(tài)變化時(shí)，由初狀態(tài)經(jīng)過(guò)不同路徑，最后到達(dá)終點(diǎn)，其參數(shù)的變化值，僅與初、終狀態(tài)有關(guān)，而與狀態(tài)變化的途徑無(wú)關(guān)。.溫度：1mw2BT2式中

6、mw2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；B比例常數(shù)；T氣體的熱力學(xué)溫度。2 T273t壓力：p2mw22 nBT1n或u 0 ， du0循環(huán)熱效率 :w0 q1q2q2tq1q11q1式中q1工質(zhì)從熱源吸熱；q2工質(zhì)向冷源放熱；w0循環(huán)所作的凈功。q2q2制冷系數(shù) ：1q1 q2w0式中q1工質(zhì)向熱源放出熱量；q2工質(zhì)從冷源吸取熱量；w0循環(huán)所作的凈功。323供熱系數(shù)：2q1q1式中P單位面積上的絕對(duì)壓力；n分子濃度，即單位容積內(nèi)含有氣體的分子數(shù)nN，其中 N 為容積 V 包含的氣體分子總數(shù)。V2pFF整個(gè)容器壁受到的力，單位f為牛（ N ）；f

7、容器壁的總面積（m2）。3 pBpg（ P B）pBH（PB）式中B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫g高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱(chēng)表壓力；H 低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱(chēng)為真空值。比容 :1 vVm3/kgm式中V工質(zhì)的容積m工質(zhì)的質(zhì)量2 v1式中工質(zhì)的密度kg/m 3v 工質(zhì)的比容m3/kg熱力循環(huán) :qww0q1q2式中q1工質(zhì)向熱源放出熱量q2工質(zhì)從冷源吸取熱量w0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：?jiǎn)挝晃锪康奈矬w， 溫度升高或降低1K（ 1）所吸收或放出的熱量，稱(chēng)為該物體的比熱。定容

8、比熱 ：在定容情況下，單位物量的物體，溫度變化 1K （1）所吸收或放出的熱量，稱(chēng)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，溫度變化 1K （1）所吸收或放出的熱量，稱(chēng)為該物體的定壓比熱。定壓質(zhì)量比熱 ：在定壓過(guò)程中，單位質(zhì)量的物體，當(dāng)其溫度變化 1K（ 1）時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱(chēng)為該物體的定壓質(zhì)量比熱。定壓容積比熱 ：在定壓過(guò)程中，單位容積的物體，當(dāng)其溫度變化 1K（ 1）時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱(chēng)為該物體的定壓容積比熱。定壓摩爾比熱 ：在定壓過(guò)程中，單位摩爾的物體，當(dāng)其溫度變化 1K（ 1）時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱(chēng)為該物體的定壓摩爾比熱。.定容質(zhì)量比熱：在定

9、容過(guò)程中，單位質(zhì)量的物體，當(dāng)其溫度變化1K（ 1）時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱(chēng)為該物體的定容質(zhì)量比熱。定容容積比熱：在定容過(guò)程中，單位容積的物體，當(dāng)其溫度變化1K（ 1）時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱(chēng)為該物體的定容容積比熱。定容摩爾比熱：在定容過(guò)程中，單位摩爾的物體，當(dāng)其溫度變化1K（ 1）時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱(chēng)為該物體的定容摩爾比熱?；旌蠚怏w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 等于各組成氣體分壓力 Pi 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

10、總?cè)莘e V 等于各組成氣體分容積 V i 之和。混合氣體的質(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(chēng)為混合氣體的質(zhì)量成分。式中V M= Mv氣體的摩爾容積，m3/kmol ；R0=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VnK mol 氣體所占有的容積， m3；n氣體的摩爾數(shù)，mn，kmolM適用于 n 千摩爾理想氣體。5通用氣體常數(shù)：R0R08314J/Kmol KR0 與氣體性質(zhì)、狀態(tài)均無(wú)關(guān)。6氣體常數(shù)： RR08314RJ/kg KMMR 與狀態(tài)無(wú)關(guān)，僅決定于氣體性質(zhì)?；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

11、體總?cè)莘e的比值稱(chēng)為混合氣體的容積成7p1v1p2v2T1T2分?；旌蠚怏w的摩爾成分：混合氣體中某組元?dú)怏w的摩比熱：1比熱定義式：cq爾數(shù)與混合氣體總摩爾數(shù)的比值稱(chēng)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(mǎn)足同一對(duì)比態(tài)方程式的各種氣體，對(duì)比參數(shù) pr 、Tr 和 vr 中若有兩個(gè)相等，則第三個(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 pvRT式中p絕對(duì)壓力Pav 比容m3/kgT熱力學(xué)溫度K適用于 1 千克理想氣體。2 pVmRT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 pVMR0TdT表

12、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(guò)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：Mcc 0c22.4式中c質(zhì)量比熱， kJ/Kg kc 容積比熱， kJ/m 3kMc摩爾比熱， kJ/Kmol kqvduvu3定容比熱： cvdTT vdT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： c pq pdhdTdT表明單位物量的氣體在定壓情況下升高或降低1K所吸收或放出的熱量。5梅耶公式：.c pcvRc pcv0 RMc pMc vMRR06比熱比：c pc pMc pcvcvMcvRcv1nR

13、c p1道爾頓分壓定律：np p1 p2 p3pnpii 1T ,V阿密蓋特分容積定律：VV1V2V3nViVni 1T ,P質(zhì)量成分：migimng1g2L Lgngi1i 1容積成分：riViVnr r1 r2 L rnri 1i1ni摩爾成分：xinnxx1x2L Lxnxi1i 1容積成分與摩爾成分關(guān)系：nirixin質(zhì)量成分與容積成分：.mini M iM iM igimnMxi Mri Mgiri M iriRriiMRi折合分子量：nm ini M innM1xi M iri M inni 1i 1M11g2gnngig1L LM 1M 2M nM ii 1折合氣體常數(shù)：nnR0

14、R R0nR0i 0ni R0mini 1Mig RMmmmi ii 1R0R0Rr2M 2 L L rn M nM r1M 11r1r2L LrnR1R2Rn1n rii 1 Ri分壓力的確定piVi p ri pVpigi g gp gi gM p giRi gpiM iR混合氣體的比熱容 ：c g1c1 +g2c2 +L Lngn cngi cii 1.混合氣體的容積比熱容：c+rc+nrci ic r1122 L Lrnc ni1混合氣體的摩爾比熱容：nnMc M gi cixi M i cii1i 1n混合氣體的熱力學(xué)能、焓和熵UU ii 1nUmi uii1nnHH i或Hmi h

15、ii 1i1nnSSi或Smisii1i 1范德瓦爾 (Van der Waals)方程pavbRTv2對(duì)于 1kmol 實(shí)際氣體apVM2 VM b R0T壓縮因子：普遍規(guī)律稱(chēng)為能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。把這一定律應(yīng)用于伴有熱現(xiàn)象的能量和轉(zhuǎn)移過(guò)程，即為熱力學(xué)第一定律。第一類(lèi)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(chēng)為第一類(lèi)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(chǎng)的相互作用（如重力位能）及以外或 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(chēng)為外儲(chǔ)存能。軸功：系統(tǒng)通過(guò)機(jī)

16、械軸與外界傳遞的機(jī)械功稱(chēng)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(kāi)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。因此，流動(dòng)功是為維持流體通過(guò)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。焓：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)， 焓 = 內(nèi)能 + 流動(dòng)功，即焓具有能量意義；對(duì)于不流動(dòng)工質(zhì)，焓只是一個(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(chēng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流工況。技術(shù)功 ：在熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)作功的

17、能量，稱(chēng)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。zvpv壓氣機(jī) ：消耗軸功使氣體壓縮以升高其壓力的設(shè)vidRTTrTpr對(duì)比參數(shù)：，Tcvvrvc備稱(chēng)為壓氣機(jī)。節(jié)流：流體在管道內(nèi)流動(dòng)，遇到突然變窄的斷面，由于存在阻力使流體壓力降低的現(xiàn)象。p， 2.常用公式pc外儲(chǔ)存能 ：宏觀動(dòng)能：Ek1 mc22第三章熱力學(xué)第一定律重力位能：1.基本概念E pmgz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)式中g(shù)重力加速度。轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)，而其總量保持恒定，這一自然界系統(tǒng)總儲(chǔ)存能 ：.1 EUEkE p適用于閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)絕

18、熱、對(duì)外不作功的熱力過(guò)程等熱力學(xué)能或理想氣體定溫過(guò)程?；?EU12mgz10UQWmc適用于 mkg 質(zhì)量工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，任何工質(zhì)，21c2gz可逆、不可逆過(guò)程。2 e u11. uqw23 EU或 e u （沒(méi)有宏觀運(yùn)動(dòng)，并且高度適用于 1kg 質(zhì)量工質(zhì)，開(kāi)口、 閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過(guò)程為零）12.duqpdv熱力學(xué)能變化 ：適用于微元，任何工質(zhì)可逆過(guò)程1 du cv dT ， u213uhpvcv dT熱力學(xué)能的變化等于焓的變化與流動(dòng)功1適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程的差值。2u cv (T2T1 )焓的變化 ：1 HUpV適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程（

19、用適用于 m 千克工質(zhì)定值比熱計(jì)算）2 hupv3適用于 1 千克工質(zhì)t2t 2t1t2t13 h u RT f Tucv dtcv dtt 2cvdt cvm 0cvm 0t1t100適用于理想氣體2適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程（用4 dh c p dT ，h c p dT1平均比熱計(jì)算）適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體的cvf Tu2定壓過(guò)程4把的經(jīng)驗(yàn)公式代入cvdT 積15hc p (T2 T1 )分。適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程（用適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體真實(shí)比熱公式計(jì)算）的定壓過(guò)程，用定值比熱計(jì)算5U U1U 2nU inmi ui

20、6U ni 1i 1t2t2t1t2t1由理想氣體組成的混合氣體的熱力學(xué)能等于各組成hc p dtc p dtc p dtc pmt1c pm 0t20氣體熱力學(xué)能之和，各組成氣體熱力學(xué)能又可表示為t100單位質(zhì)量熱力學(xué)能與其質(zhì)量的乘積。6uq2適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體的pdv定壓過(guò)程用平均比熱計(jì)算1適用于任何工質(zhì)，可逆過(guò)程。7把 c pf T的經(jīng)驗(yàn)公式代入7uq適用于任何工質(zhì)，可逆定容過(guò)程2c p dT 積分。2hupdv181適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體適用于任何工質(zhì)，可逆絕熱過(guò)程。的定壓過(guò)程，用真實(shí)比熱公式計(jì)算9U0.nn8.H H1 H2H nH imi h

21、ii1i 1由理想氣體組成的混合氣體的焓等于各組成氣體焓之和，各組成氣體焓又可表示為單位質(zhì)量焓與其質(zhì)量的乘積。9熱力學(xué)第一定律能量方程Q h1 C2gzmh1 C2gz222221211適用于任何工質(zhì)，任何熱力過(guò)程。10 dhq1dc2gdz ws2適用于任何工質(zhì)，穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流熱力過(guò)程11 dhqws適用于任何工質(zhì)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程， 忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。212hqvdp1適用于任何工質(zhì)可逆、 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程， 忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。213hvdp1適用于任何工質(zhì)可逆、 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流絕熱過(guò)程， 忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。14hq適用于任何工質(zhì)可逆、 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流定壓過(guò)程， 忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。15

22、h0適用于任何工質(zhì)等焓或理想氣體等溫過(guò)程。熵的變化：2q1s1 T適用于任何氣體，可逆過(guò)程。2ss fsgs f 為熵流，其值可正、可負(fù)或?yàn)榱?；sg 為熵產(chǎn)，其值恒大于或等于零。3scv ln T2 （理想氣體、可逆定容過(guò)程）T14sc p ln T2（理想氣體、可逆定壓過(guò)程）T15 sv2Rlnp1（理想氣體、可逆R lnp2v1定溫過(guò)程）m 6 WsS0 dE（定熵過(guò)程）1CVsT2v2cv lnRlnT1v1T2p2c p lnR lnT1p1v2p2c p lncv lnv1p1適用于理想氣體、任何過(guò)程功量：膨脹功（容積功）：21wpdv或 wpdv1適用于任何工質(zhì)、可逆過(guò)程2 w0適

23、用于任何工質(zhì)、可逆定容過(guò)程3 wp v2v1適用于任何工質(zhì)、可逆定壓過(guò)程v24 wRT ln適用于理想氣體、可逆定溫過(guò)程5 wqu適用于任何系統(tǒng)，任何工質(zhì)，任何過(guò)程。6 wq適用于理想氣體定溫過(guò)程。7 wu適用于任何氣體絕熱過(guò)程。28 wCv dT1適用于理想氣體、絕熱過(guò)程9.wu2 q2Tds11p1v1p2 v2適用于任何工質(zhì)、可逆過(guò)程k13 QUW1R T1T2適用于 mkg 質(zhì)量任何工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，可逆、k1不可逆過(guò)程k1RT11p2k4 quwk1p1適用于 1kg 質(zhì)量任何工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，可逆、不可逆過(guò)程適用于理想氣體、可逆絕熱過(guò)程5 qdupdv10適用于微元，任何工質(zhì)可逆過(guò)

24、程。12qupdvwp1v1 p2 v2611n適用于任何工質(zhì)可逆過(guò)程。1R TT7.n112n11 2RT1p2nQ h2gZ 2m21n1C2n1p12適用于理想氣體、可逆多變過(guò)程h11 C12gZ1m1WSdECV流動(dòng)功 :2w fp2 v2p1v1適用于任何工質(zhì)，任何系統(tǒng)，任何過(guò)程。1qdhgdzws推動(dòng) 1kg工質(zhì)進(jìn)、出控制體所必須的功。8dc22技術(shù)功 :適用于微元穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程1 wt1 c 2g z ws9 qh wt2熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)作功的能量，統(tǒng)稱(chēng)為技適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程術(shù)功。10 qu2 wt1dc 2gdzws適用于任何工質(zhì)定容過(guò)程211 qcvT2T1適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)

25、流、微元熱力過(guò)程3 wtw p1 v1p2 v2適用于理想氣體定容過(guò)程。12 qh技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和。適用于任何工質(zhì)定壓過(guò)程4 wtvdp13 qcpT2T1適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元可逆熱力過(guò)程適用于理想氣體、定壓過(guò)程5 wt2vdp14q 01適用于任何工質(zhì)、絕熱過(guò)程適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、可逆過(guò)程qn kcv T2T1 n1熱量 ：15n 11 qTdS適用于理想氣體、多變過(guò)程適用于任何工質(zhì)、微元可逆過(guò)程。第四章理想氣體的熱力過(guò)程及氣體壓縮.1.基本概念分析熱力過(guò)程的一般步驟：1.依據(jù)熱力過(guò)程特性建立過(guò)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(guò)程線表示在p-v

26、 圖及 T s 圖上 ,使過(guò)程直觀，便于分析討論。4.計(jì)算過(guò)程中傳遞的熱量和功量。絕熱過(guò)程 ：系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程，即q0 或 q0 稱(chēng)為絕熱過(guò)程。定熵過(guò)程 ：系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的可逆熱力過(guò)程，稱(chēng)為定熵過(guò)程。多變過(guò)程 ：凡過(guò)程方程為pvn常數(shù)的過(guò)程，稱(chēng)為多變過(guò)程。定容過(guò)程 ：定量工質(zhì)容積保持不變時(shí)的熱力過(guò)程稱(chēng)為定容過(guò)程。定壓過(guò)程 ：定量工質(zhì)壓力保持不變時(shí)的熱力過(guò)程稱(chēng)為定壓過(guò)程。定溫過(guò)程 ：定量工質(zhì)溫度保持不變時(shí)的熱力過(guò)程稱(chēng)為定溫過(guò)程。單級(jí)活塞式壓氣機(jī)工作原理： 吸氣過(guò)程、壓縮過(guò)程、排氣過(guò)程，活塞每往返一次，完成以上三個(gè)過(guò)程。活塞式壓氣機(jī)的容積效率 ：

27、活塞式壓氣機(jī)的有效容積和活塞排量之比，稱(chēng)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(chēng)為余隙容積，簡(jiǎn)稱(chēng)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(chēng)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(guò)程中壓氣機(jī)所消耗的功與實(shí)際不可逆壓縮過(guò)程中壓氣機(jī)所消耗的功之比，稱(chēng)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，則此循環(huán)稱(chēng)為熱機(jī)循環(huán)。氣體主要熱力過(guò)程的基本公式多變指數(shù)n：z 級(jí)壓氣機(jī)，最佳級(jí)間升壓比： pi1zp1第五章熱力學(xué)第

28、二定律1.基本概念熱力學(xué)第二定律：開(kāi)爾文說(shuō)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(shuō)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(lèi)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(chēng)為第二類(lèi)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(chēng)為孤立系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)熵增原理 ：任何實(shí)際過(guò)程都是不可逆過(guò)程，只能沿著使孤立系統(tǒng)熵增加的方向進(jìn)行。定熵過(guò)程 ：系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的可逆熱力過(guò)程，稱(chēng)為定熵過(guò)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(chēng)為熱機(jī)循環(huán)。

29、制冷：對(duì)物體進(jìn)行冷卻，使其溫度低于周?chē)h(huán)境溫度，并維持這個(gè)低溫稱(chēng)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(chēng)為制冷機(jī)。熱泵：將從低溫?zé)嵩次〉臒崃總魉椭粮邷嘏宜玫臋C(jī)械裝置稱(chēng)為熱泵。理想熱機(jī) ：熱機(jī)內(nèi)發(fā)生的一切熱力過(guò)程都是可逆過(guò)程，則該熱機(jī)稱(chēng)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(guò)程和兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程組成的循環(huán)，稱(chēng)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(wú)關(guān)。2在同溫?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(méi)有阻力空間的膨脹過(guò)程，稱(chēng)為自由膨脹過(guò)程。2.常用公式

30、熵的定義式：2 qsJ/kg K1 T工質(zhì)熵變計(jì)算：ss2s1 ， ds0.工質(zhì)熵變是指工質(zhì)從某一平衡狀態(tài)變化到另一平衡狀態(tài)熵的差值。因?yàn)殪厥菭顟B(tài)參數(shù)，兩狀態(tài)間的熵差對(duì)于任何過(guò)程，可逆還是不可逆都相等。T2v21 s cv lnR lnT1v1理想氣體、已知初、終態(tài)T、 v 值求S。2 s cPln T2R ln P2T1P1理想氣體已知初、終態(tài)T、P 值求S。3 s cP ln v2cv ln P2v1P1理想氣體、已知初、終態(tài)P、v 值求S。4固體及液體的熵變計(jì)算：dsmcdT , smc ln T2TT15熱源熵變：第八章濕空氣1.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

31、：干空氣和飽和水蒸氣所組成的混合氣體。未飽和空氣：干空氣和過(guò)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(chēng)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 1kg 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sQT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，Q克勞修斯不等式：0Tr任何循環(huán)的克勞修斯積分永遠(yuǎn)小于零，可逆過(guò)程時(shí)等于零。閉口系統(tǒng)熵方程：nsisossysssur 或 sisosii

32、 1式中：Ssys系統(tǒng)熵變；Ssur環(huán)境熵變；SI 某子系統(tǒng)熵變。開(kāi)口系統(tǒng)熵方程：sisossysssur m2 s2 m1 s1式中： m2s2工質(zhì)流出系統(tǒng)的熵；m1s1工質(zhì)流入系統(tǒng)的熵。不可逆作功能力損失：W T0 SISO式中： T0環(huán)境溫度；SISO 孤立系統(tǒng)熵增。1kg 干空氣和0.001d 水蒸氣所占有的體積濕空氣的焓： 1kg 干空氣的焓和0.001dkg 水蒸氣的焓的總和。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?chē)h(huán)境的溫度，并維持這個(gè)低溫稱(chēng)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

33、機(jī)來(lái)壓縮制冷劑，以消耗蒸汽的熱能作為補(bǔ)償來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷的目的。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，以消耗一部分高位能 (機(jī)械能、電能或高溫?zé)崮艿?)為補(bǔ)償，通過(guò)熱力.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。影響制冷系數(shù)的主要因素：降低制冷劑的冷凝溫度

34、(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常用公式制冷系數(shù)：1收獲q2消耗w0空氣壓縮式制冷系數(shù)111T211p2T11p1或1T1T2T1卡諾循環(huán)的制冷系數(shù)：T11,cT1T3習(xí)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300m3 的空氣，如外界的溫度增高到27，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 m3，問(wèn)鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)量的質(zhì)量改變多少？解：同上題v p2p130099.3 101.325m m1 m2 ()() 1000R T2T1287300273 41.97kg214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% ， gN 276.8% 。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11M0.232 28.86gi0.768M i3228氣體常數(shù)R08314R 288 J /( kg ? K )M28.86容積成分ro 2 g o2 M / Mo 2 20.9rN 21 20.9 79.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的比容和密度M 28.86 1.288 kg /m322.422.4v 1 0.776 m3/kg2 18（ 1）天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；（2）各組成氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的分壓力。解：（ 1）密度MrMii