工學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)課件

第一篇熱能基礎(chǔ)知識(shí)

第一章熱力學(xué)基礎(chǔ)第一篇熱能基礎(chǔ)知識(shí)

第一章熱力學(xué)基礎(chǔ)1、工質(zhì)：在熱力機(jī)械中實(shí)現(xiàn)熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的物質(zhì)。熱源、冷源；2、熱力系統(tǒng)：為了研究方便所選取的某些固定的物質(zhì)或某個(gè)固定空間的物質(zhì)。外界，邊界；閉口系統(tǒng)：開口系統(tǒng)：絕熱系統(tǒng)：孤立系統(tǒng)：第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念

閉口系統(tǒng)示意圖閉口系統(tǒng)示意圖開口系統(tǒng)示意圖開口系統(tǒng)示意圖

絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間無熱量交換的系統(tǒng)。

●

嚴(yán)格地講，因自然界中不存在完全隔熱的材料，

完全絕熱的系統(tǒng)是不存在的。絕熱系統(tǒng)只是當(dāng)系統(tǒng)與外界傳遞的熱量小到可以忽略不計(jì)時(shí)的

一種簡化模式。熱力工程中許多系統(tǒng)接近于絕熱系統(tǒng)，如：汽輪機(jī)、噴管等。

絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間無熱量交換的系統(tǒng)。

孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間既無能量（功、熱量）

交換又無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)示意圖

孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間既無能量（功、熱量）孤立系統(tǒng)示意3、熱力學(xué)狀態(tài)：熱力學(xué)系統(tǒng)在某瞬間所處的宏觀物理狀況。4、狀態(tài)參數(shù)：描述系統(tǒng)宏觀物理狀況的物理量。

★基本狀態(tài)參數(shù):

比體積v－密度

壓力(壓強(qiáng))p－絕對(duì)壓力，表壓力，真空度；

溫度T－絕對(duì)溫度，攝氏溫度；

其它狀態(tài)參數(shù)：U，H，S等第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念（1）狀態(tài)參數(shù)的唯一性：

是狀態(tài)的單值函數(shù)。

狀態(tài)一定，描寫的狀態(tài)參數(shù)也就一定；

若狀態(tài)發(fā)生變化，至少有一種狀態(tài)參數(shù)改變；

狀態(tài)參數(shù)的變化只與給定的初始與最終狀態(tài)，而與變化過程中的一切中間狀態(tài)或路徑無關(guān)。（1）狀態(tài)參數(shù)的唯一性：

狀態(tài)一定，描寫的狀態(tài)參數(shù)也就一定

其微量是全微分：

沿閉合路徑的積分為零：

（2）狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特征：

是狀態(tài)的點(diǎn)函數(shù)：x：工質(zhì)某一狀態(tài)參數(shù)

其微量是全微分：

沿閉合路徑的積分為零：（2）狀態(tài)參注意：

2種溫標(biāo)僅起點(diǎn)不同：t=0℃時(shí)，T=273.15K，溫度間隔完全相同：△t=△T；

273.15的數(shù)值是由國際計(jì)量會(huì)議決定的。(3)熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系：注意：(3)熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系：（4）相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力●

絕對(duì)壓力：工質(zhì)的真實(shí)壓力，P●

相對(duì)壓力：工質(zhì)的真實(shí)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫

之間的差值，Pg

表壓力：

相對(duì)壓力為正壓時(shí)（P>B），Pg

真空度：

相對(duì)壓力為負(fù)壓時(shí)（P<B），H壓力表；測(cè)得的壓力是相對(duì)壓力，并非工質(zhì)的真實(shí)壓力。

U型壓力計(jì)測(cè)壓（4）相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力●絕對(duì)壓力：工質(zhì)的真實(shí)壓力，P壓●絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力和大氣壓力之間的關(guān)系：P—絕對(duì)壓力；B—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?；Pg—表壓力；H—真空度。注意：●絕對(duì)壓力不變，因大氣壓力變化，表壓力和真空度也會(huì)變化。●只有絕對(duì)壓力才能表征工質(zhì)所處的狀態(tài)，才是狀態(tài)參數(shù)。

各壓力間的關(guān)系●絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力和大氣壓力之間的關(guān)系：P—絕對(duì)壓力5、平衡狀態(tài)：在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化，系統(tǒng)就處于熱力平衡狀態(tài)。條件：熱平衡、力平衡；狀態(tài)方程式:f(p,v,T)=0狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖；第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念討論：（1）系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定（2）系統(tǒng)平衡與均勻平衡必穩(wěn)定，穩(wěn)定不一定平衡。平衡不一定均勻討論：（1）系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定（2）系統(tǒng)平衡與均勻平衡必穩(wěn)定，平6、熱力過程：系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)從一個(gè)狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一系列的中間狀態(tài)變化到達(dá)另一個(gè)狀態(tài)，它所經(jīng)歷的全部過程。準(zhǔn)平衡過程特點(diǎn)：自動(dòng)恢復(fù)；實(shí)線示圖；可逆過程特點(diǎn)：準(zhǔn)平衡過程+無能量耗散；實(shí)際過程均為不可逆過程；第一節(jié)基本概念6、熱力過程：系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)從一個(gè)狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一系

★可逆過程熵的變化：系統(tǒng)吸熱熵增；系統(tǒng)放熱熵減；絕熱過程熵不變。(可逆絕熱過程）可逆絕熱過程又稱等熵過程。等熵過程必為絕熱過程；絕熱過程不一定是等熵過程；★可逆過程熵的變化：系統(tǒng)吸熱7、功：熱力學(xué)的功是系統(tǒng)通過邊界與外界傳遞的能量，并使重物移動(dòng)。注意符號(hào)正負(fù)。δW=pdV

對(duì)外做功：為正，體積膨脹。8、熱量：因?yàn)闇囟炔煌ㄟ^邊界傳遞的能量。與功的差別是不能舉起重物。δQ=TdS

吸熱：為正，熵增大。注意：功和熱量均為過程量；9、熱力循環(huán)：系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)從一個(gè)初始狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化又回到初始狀態(tài)，它所經(jīng)歷的封閉過程叫熱力循環(huán)。第一節(jié)基本概念7、功：熱力學(xué)的功是系統(tǒng)通過邊界與外界傳遞的能量，并使重物移（1）正循環(huán)順時(shí)針方向運(yùn)行的熱力循環(huán)。輸出正功。循環(huán)熱效率：（2）逆循環(huán)逆時(shí)針方向運(yùn)行的熱力循環(huán)。第一節(jié)基本概念制冷系數(shù)供熱系數(shù)第一節(jié)基本概念制冷系數(shù)供熱系數(shù)1、熱力學(xué)第一定律：自然界物質(zhì)所具有的能量，既不能創(chuàng)造也不能消滅，只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)，轉(zhuǎn)換過程中能量的總量守恒。2、熱力學(xué)能、焓、總能熱力學(xué)能:U焓：H＝U＋pV系統(tǒng)總能：熱力學(xué)能＋宏觀動(dòng)能＋宏觀位能

E=U+Ek+Ep＝U＋mc2/2＋mgz第二節(jié)熱力學(xué)第一定律1、熱力學(xué)第一定律：自然界物質(zhì)所具有的能量，既不能創(chuàng)造也不能3、閉口系統(tǒng)能量方程式

可逆過程：第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律4、開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式推動(dòng)功：技術(shù)功：（可逆）第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律1、理想氣體模型和狀態(tài)方程（1）理想氣體模型：分子不占體積；分子間無任何作用力；彈性碰撞。（表明與實(shí)際氣體的區(qū)別）（2)狀態(tài)方程式：pv=RgT2、理想氣體的比熱定義：單位物量的工質(zhì)，溫度升高或降低一度所吸收的熱量。

c=(δq/dT)注意：三種不同單位。第三節(jié)理想氣體1、理想氣體模型和狀態(tài)方程第三節(jié)理想氣體3、定容比熱、定壓比熱：

cv=

(?u/?T)v=du/dT(理想氣體)

cp=(?h/?T)p=dh/dT(理想氣體)

cp-cv=Rg第三節(jié)理想氣體3、定容比熱、定壓比熱：第三節(jié)理想氣體比熱比:

定壓比熱與定容比熱的比值?！?/p>

cp恒大于cv，但cp–cv恒為常數(shù)：R●

氣體常數(shù)R的物理意義：

1kg某種理想氣體定壓升高1k對(duì)外作的功?！駥?duì)固體和液體，因其膨脹性很小，可認(rèn)為：比熱比:定壓比熱與定容比熱的比值?！馽p恒大于cv，但4、理想氣體熱力學(xué)能、焓、熵

Δu=cvΔT

Δh=cpΔT

Δs=cvln(T2/T1)

+Rgln(v2/v1)

Δs=cpln(T2/T1)

-Rgln(p2/p1)注意：比熱為定值。第三節(jié)理想氣體4、理想氣體熱力學(xué)能、焓、熵第三節(jié)理想氣體5、理想氣體熱力過程

（1）定容過程，定壓過程，定溫過程，絕熱過程熱力計(jì)算：第三節(jié)理想氣體5、理想氣體熱力過程第三節(jié)理想氣體（2）多邊過程

定值第三節(jié)理想氣體第三節(jié)理想氣體1、主要描述方式A.開爾文說法:不可能從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ涣粝氯魏巫兓?。B.克勞修斯說法:熱不可能自發(fā)地、不付任何代價(jià)地由低溫物體傳到高溫物體。2、卡諾循環(huán)與卡諾定理

注意：重要推論！可逆熱機(jī)，不可逆熱機(jī)；熱效率與熱源溫度的關(guān)系；判斷依據(jù)第四節(jié)熱力學(xué)第二定律1、主要描述方式第四節(jié)熱力學(xué)第二定律1.

克勞修斯表述（Clausius，1850）：自發(fā)進(jìn)行不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。或者：熱量不能自發(fā)地不花代價(jià)的從低溫物體傳向高溫物體。Q

T1（高）

T2（低）1.

克勞修斯表述（Clausius，1850）：自發(fā)進(jìn)第二類永動(dòng)機(jī)

2.開爾文—浦朗克表述（Kelvin-Plank，1851）：不可能從單一熱源吸取熱量，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γ灰鹌渌兓?。W

=QQT第二類永動(dòng)機(jī)：只冷卻單一熱源而連續(xù)做功的機(jī)器另一種表述：第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成Kelvin第二類永動(dòng)機(jī)2.開爾文—浦朗克表述（Kelvin-Pla3、熵和孤立系統(tǒng)熵增原理（1）熵的定義（2）孤立系統(tǒng)熵增原理

孤立系統(tǒng)的熵可以增大或不變，但決不能減少。（3）火用和可用能損失閉口開口可用能損失第四節(jié)熱力學(xué)第二定律3、熵和孤立系統(tǒng)熵增原理第四節(jié)熱力學(xué)第二定律1、飽和狀態(tài)

汽液平衡，飽和壓力、飽和溫度2、定壓加熱汽化過程

五種狀態(tài)；干度；第五節(jié)水蒸氣1、飽和狀態(tài)第五節(jié)水蒸氣●飽和狀態(tài)

(Saturated

state)當(dāng)汽化速度=液化速度時(shí)，宏觀上氣、液兩相保持一定的相對(duì)數(shù)量，系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡—飽和狀態(tài)。

飽和溫度，ts(Ts)

—飽和狀態(tài)的溫度

飽和壓力，ps—

飽和狀態(tài)的壓力

飽和溫度與飽和壓力一一對(duì)應(yīng)即：●飽和狀態(tài)(Saturated

state)當(dāng)汽化速度水蒸氣的定壓發(fā)生過程工程上應(yīng)用的水蒸氣是在鍋爐內(nèi)對(duì)水定壓加熱產(chǎn)生的。

根據(jù)水在定壓下變?yōu)檎羝麜r(shí)狀態(tài)參數(shù)變化的特點(diǎn)，水蒸氣的發(fā)生過程可分為三個(gè)階段，包含五種狀態(tài)。飽和水汽化干飽和蒸汽過熱預(yù)熱t(yī)<ts

t=ts

t=ts

t=ts

t>ts

水蒸氣的定壓發(fā)生過程工程上應(yīng)用的水蒸氣是在鍋爐內(nèi)對(duì)水定壓加熱干度（dryness）定義：濕蒸汽中干飽和蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用x表示。飽和水x＝0干飽和蒸汽x＝1濕飽和蒸汽0<x<1●

濕度

y=1–x

表示濕蒸汽中飽和水的含量。干度（dryness）定義：濕蒸汽中干飽和蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用預(yù)熱階段：未飽和水區(qū)氣化階段：飽和水區(qū)（濕蒸汽區(qū)）過熱階段：過熱蒸汽區(qū)3、水蒸氣圖表：飽和水與飽和蒸汽表，未飽和水與過熱蒸汽表第五節(jié)水蒸氣預(yù)熱階段：未飽和水區(qū)第五節(jié)水蒸氣1、理想氣體混合物

成分表示，分壓力，分壓定律；理想氣體混合物-理想氣體；2、濕空氣定義：濕空氣飽和濕空氣未飽和濕空氣露點(diǎn)第六節(jié)理想氣體混合物和濕空氣1、理想氣體混合物第六節(jié)理想氣體混合物和濕空氣絕對(duì)濕度：單位立方米濕空氣中水蒸汽的質(zhì)量。相對(duì)濕度：相同溫度下，未飽和濕空氣與飽和濕空氣的絕對(duì)濕度之比。

表明濕空氣的潮濕程度；含濕量：每單位質(zhì)量干空氣中含水蒸汽的質(zhì)量。濕空氣的焓：hh-d圖加熱(冷卻)過程，冷卻去濕過程，干燥過程；掌握基本原理！第六節(jié)理想氣體混合物和濕空氣絕對(duì)濕度：單位立方米濕空氣中水蒸汽的質(zhì)量。第六節(jié)理想氣體混干濕球溫度空氣的濕度越小，濕紗布上的水分蒸發(fā)的速度越快，濕球溫度計(jì)的數(shù)值就越低，反之就越高。用干、濕溫度的差度就能夠反映空氣的濕潤程度。第六節(jié)理想氣體混合物和濕空氣干濕球溫度第六節(jié)理想氣體混合物和濕空氣1、定容加熱循環(huán)（奧托循環(huán)）過程特點(diǎn)，熱效率基本氣體動(dòng)力循環(huán)第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)1、定容加熱循環(huán)（奧托循環(huán)）第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)2、定壓加熱循環(huán)（狄塞爾循環(huán)）基本氣體動(dòng)力循環(huán)第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)2、定壓加熱循環(huán)（狄塞爾循環(huán)）第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)3、混合加熱循環(huán)（薩巴德循環(huán)）基本氣體動(dòng)力循環(huán)第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)3、混合加熱循環(huán)（薩巴德循環(huán)）第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)4、朗肯循環(huán)基本蒸汽動(dòng)力循環(huán)，主要過程；提高熱效率的主要措施；第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)4、朗肯循環(huán)第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)5、再熱循環(huán)熱效率提高第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)5、再熱循環(huán)第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)6、回?zé)嵫h(huán)熱效率提高第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)6、回?zé)嵫h(huán)第七節(jié)氣體和蒸汽動(dòng)力循環(huán)1、制冷方法?

液體汽化、氣體膨脹、渦流管、熱電制冷；?

液體汽化：

壓縮式、吸收式、吸附式、蒸汽噴射式；?

壓縮式：壓縮氣體、壓縮蒸汽；第八節(jié)制冷循環(huán)1、制冷方法第八節(jié)制冷循環(huán)2、壓縮蒸汽制冷循環(huán)主要構(gòu)成：4部件第八節(jié)制冷循環(huán)圖

蒸氣壓縮制冷循環(huán)

1-壓縮機(jī)；2-冷凝器；3-膨脹閥；4-蒸發(fā)器2、壓縮蒸汽制冷循環(huán)第八節(jié)制冷循環(huán)圖蒸氣壓縮制冷循環(huán)3、吸收式制冷利用溶劑、溶質(zhì)在不同溫度下的溶解度特性來制冷。（氨—水，水—溴化鋰）無須消耗動(dòng)力，只消耗熱量，而且消耗能量的品位要求不高，多作空調(diào)應(yīng)用。

與壓縮制冷的區(qū)別！第八節(jié)制冷循環(huán)3、吸收式制冷第八節(jié)制冷循環(huán)第一篇熱能基礎(chǔ)知識(shí)

第一章熱力學(xué)基礎(chǔ)第一篇熱能基礎(chǔ)知識(shí)

第一章熱力學(xué)基礎(chǔ)1、工質(zhì)：在熱力機(jī)械中實(shí)現(xiàn)熱能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的物質(zhì)。熱源、冷源；2、熱力系統(tǒng)：為了研究方便所選取的某些固定的物質(zhì)或某個(gè)固定空間的物質(zhì)。外界，邊界；閉口系統(tǒng)：開口系統(tǒng)：絕熱系統(tǒng)：孤立系統(tǒng)：第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念

閉口系統(tǒng)示意圖閉口系統(tǒng)示意圖開口系統(tǒng)示意圖開口系統(tǒng)示意圖

絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間無熱量交換的系統(tǒng)。

●

嚴(yán)格地講，因自然界中不存在完全隔熱的材料，

完全絕熱的系統(tǒng)是不存在的。絕熱系統(tǒng)只是當(dāng)系統(tǒng)與外界傳遞的熱量小到可以忽略不計(jì)時(shí)的

一種簡化模式。熱力工程中許多系統(tǒng)接近于絕熱系統(tǒng)，如：汽輪機(jī)、噴管等。

絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間無熱量交換的系統(tǒng)。

孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間既無能量（功、熱量）

交換又無物質(zhì)交換的系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)示意圖

孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間既無能量（功、熱量）孤立系統(tǒng)示意3、熱力學(xué)狀態(tài)：熱力學(xué)系統(tǒng)在某瞬間所處的宏觀物理狀況。4、狀態(tài)參數(shù)：描述系統(tǒng)宏觀物理狀況的物理量。

★基本狀態(tài)參數(shù):

比體積v－密度

壓力(壓強(qiáng))p－絕對(duì)壓力，表壓力，真空度；

溫度T－絕對(duì)溫度，攝氏溫度；

其它狀態(tài)參數(shù)：U，H，S等第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念（1）狀態(tài)參數(shù)的唯一性：

是狀態(tài)的單值函數(shù)。

狀態(tài)一定，描寫的狀態(tài)參數(shù)也就一定；

若狀態(tài)發(fā)生變化，至少有一種狀態(tài)參數(shù)改變；

狀態(tài)參數(shù)的變化只與給定的初始與最終狀態(tài)，而與變化過程中的一切中間狀態(tài)或路徑無關(guān)。（1）狀態(tài)參數(shù)的唯一性：

狀態(tài)一定，描寫的狀態(tài)參數(shù)也就一定

其微量是全微分：

沿閉合路徑的積分為零：

（2）狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特征：

是狀態(tài)的點(diǎn)函數(shù)：x：工質(zhì)某一狀態(tài)參數(shù)

其微量是全微分：

沿閉合路徑的積分為零：（2）狀態(tài)參注意：

2種溫標(biāo)僅起點(diǎn)不同：t=0℃時(shí)，T=273.15K，溫度間隔完全相同：△t=△T；

273.15的數(shù)值是由國際計(jì)量會(huì)議決定的。(3)熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系：注意：(3)熱力學(xué)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的關(guān)系：（4）相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力●

絕對(duì)壓力：工質(zhì)的真實(shí)壓力，P●

相對(duì)壓力：工質(zhì)的真實(shí)壓力與當(dāng)?shù)卮髿鈮毫

之間的差值，Pg

表壓力：

相對(duì)壓力為正壓時(shí)（P>B），Pg

真空度：

相對(duì)壓力為負(fù)壓時(shí)（P<B），H壓力表；測(cè)得的壓力是相對(duì)壓力，并非工質(zhì)的真實(shí)壓力。

U型壓力計(jì)測(cè)壓（4）相對(duì)壓力和絕對(duì)壓力●絕對(duì)壓力：工質(zhì)的真實(shí)壓力，P壓●絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力和大氣壓力之間的關(guān)系：P—絕對(duì)壓力；B—當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?；Pg—表壓力；H—真空度。注意：●絕對(duì)壓力不變，因大氣壓力變化，表壓力和真空度也會(huì)變化?！裰挥薪^對(duì)壓力才能表征工質(zhì)所處的狀態(tài)，才是狀態(tài)參數(shù)。

各壓力間的關(guān)系●絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力和大氣壓力之間的關(guān)系：P—絕對(duì)壓力5、平衡狀態(tài)：在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化，系統(tǒng)就處于熱力平衡狀態(tài)。條件：熱平衡、力平衡；狀態(tài)方程式:f(p,v,T)=0狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖；第一節(jié)基本概念第一節(jié)基本概念討論：（1）系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定（2）系統(tǒng)平衡與均勻平衡必穩(wěn)定，穩(wěn)定不一定平衡。平衡不一定均勻討論：（1）系統(tǒng)平衡與穩(wěn)定（2）系統(tǒng)平衡與均勻平衡必穩(wěn)定，平6、熱力過程：系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)從一個(gè)狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一系列的中間狀態(tài)變化到達(dá)另一個(gè)狀態(tài)，它所經(jīng)歷的全部過程。準(zhǔn)平衡過程特點(diǎn)：自動(dòng)恢復(fù)；實(shí)線示圖；可逆過程特點(diǎn)：準(zhǔn)平衡過程+無能量耗散；實(shí)際過程均為不可逆過程；第一節(jié)基本概念6、熱力過程：系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)從一個(gè)狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一系

★可逆過程熵的變化：系統(tǒng)吸熱熵增；系統(tǒng)放熱熵減；絕熱過程熵不變。(可逆絕熱過程）可逆絕熱過程又稱等熵過程。等熵過程必為絕熱過程；絕熱過程不一定是等熵過程；★可逆過程熵的變化：系統(tǒng)吸熱7、功：熱力學(xué)的功是系統(tǒng)通過邊界與外界傳遞的能量，并使重物移動(dòng)。注意符號(hào)正負(fù)。δW=pdV

對(duì)外做功：為正，體積膨脹。8、熱量：因?yàn)闇囟炔煌ㄟ^邊界傳遞的能量。與功的差別是不能舉起重物。δQ=TdS

吸熱：為正，熵增大。注意：功和熱量均為過程量；9、熱力循環(huán)：系統(tǒng)內(nèi)部工質(zhì)從一個(gè)初始狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)過一系列的狀態(tài)變化又回到初始狀態(tài)，它所經(jīng)歷的封閉過程叫熱力循環(huán)。第一節(jié)基本概念7、功：熱力學(xué)的功是系統(tǒng)通過邊界與外界傳遞的能量，并使重物移（1）正循環(huán)順時(shí)針方向運(yùn)行的熱力循環(huán)。輸出正功。循環(huán)熱效率：（2）逆循環(huán)逆時(shí)針方向運(yùn)行的熱力循環(huán)。第一節(jié)基本概念制冷系數(shù)供熱系數(shù)第一節(jié)基本概念制冷系數(shù)供熱系數(shù)1、熱力學(xué)第一定律：自然界物質(zhì)所具有的能量，既不能創(chuàng)造也不能消滅，只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)，轉(zhuǎn)換過程中能量的總量守恒。2、熱力學(xué)能、焓、總能熱力學(xué)能:U焓：H＝U＋pV系統(tǒng)總能：熱力學(xué)能＋宏觀動(dòng)能＋宏觀位能

E=U+Ek+Ep＝U＋mc2/2＋mgz第二節(jié)熱力學(xué)第一定律1、熱力學(xué)第一定律：自然界物質(zhì)所具有的能量，既不能創(chuàng)造也不能3、閉口系統(tǒng)能量方程式

可逆過程：第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律4、開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式推動(dòng)功：技術(shù)功：（可逆）第二節(jié)熱力學(xué)第一定律第二節(jié)熱力學(xué)第一定律1、理想氣體模型和狀態(tài)方程（1）理想氣體模型：分子不占體積；分子間無任何作用力；彈性碰撞。（表明與實(shí)際氣體的區(qū)別）（2)狀態(tài)方程式：pv=RgT2、理想氣體的比熱定義：單位物量的工質(zhì)，溫度升高或降低一度所吸收的熱量。

c=(δq/dT)注意：三種不同單位。第三節(jié)理想氣體1、理想氣體模型和狀態(tài)方程第三節(jié)理想氣體3、定容比熱、定壓比熱：

cv=

(?u/?T)v=du/dT(理想氣體)

cp=(?h/?T)p=dh/dT(理想氣體)

cp-cv=Rg第三節(jié)理想氣體3、定容比熱、定壓比熱：第三節(jié)理想氣體比熱比:

定壓比熱與定容比熱的比值。●

cp恒大于cv，但cp–cv恒為常數(shù)：R●

氣體常數(shù)R的物理意義：

1kg某種理想氣體定壓升高1k對(duì)外作的功?！駥?duì)固體和液體，因其膨脹性很小，可認(rèn)為：比熱比:定壓比熱與定容比熱的比值?！馽p恒大于cv，但4、理想氣體熱力學(xué)能、焓、熵

Δu=cvΔT

Δh=cpΔT

Δs=cvln(T2/T1)

+Rgln(v2/v1)

Δs=cpln(T2/T1)

-Rgln(p2/p1)注意：比熱為定值。第三節(jié)理想氣體4、理想氣體熱力學(xué)能、焓、熵第三節(jié)理想氣體5、理想氣體熱力過程

（1）定容過程，定壓過程，定溫過程，絕熱過程熱力計(jì)算：第三節(jié)理想氣體5、理想氣體熱力過程第三節(jié)理想氣體（2）多邊過程

定值第三節(jié)理想氣體第三節(jié)理想氣體1、主要描述方式A.開爾文說法:不可能從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Χ涣粝氯魏巫兓?。B.克勞修斯說法:熱不可能自發(fā)地、不付任何代價(jià)地由低溫物體傳到高溫物體。2、卡諾循環(huán)與卡諾定理

注意：重要推論！可逆熱機(jī)，不可逆熱機(jī)；熱效率與熱源溫度的關(guān)系；判斷依據(jù)第四節(jié)熱力學(xué)第二定律1、主要描述方式第四節(jié)熱力學(xué)第二定律1.

克勞修斯表述（Clausius，1850）：自發(fā)進(jìn)行不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化。或者：熱量不能自發(fā)地不花代價(jià)的從低溫物體傳向高溫物體。Q

T1（高）

T2（低）1.

克勞修斯表述（Clausius，1850）：自發(fā)進(jìn)第二類永動(dòng)機(jī)

2.開爾文—浦朗克表述（Kelvin-Plank，1851）：不可能從單一熱源吸取熱量，使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，而不引起其它變化。W

=QQT第二類永動(dòng)機(jī)：只冷卻單一熱源而連續(xù)做功的機(jī)器另一種表述：第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成Kelvin第二類永動(dòng)機(jī)2.開爾文—浦朗克表述（Kelvin-Pla3、熵和孤立系統(tǒng)熵增原理（1）熵的定義（2）孤立系統(tǒng)熵增原理

孤立系統(tǒng)的熵可以增大或不變，但決不能減少。（3）火用和可用能損失閉口開口可用能損失第四節(jié)熱力學(xué)第二定律3、熵和孤立系統(tǒng)熵增原理第四節(jié)熱力學(xué)第二定律1、飽和狀態(tài)

汽液平衡，飽和壓力、飽和溫度2、定壓加熱汽化過程

五種狀態(tài)；干度；第五節(jié)水蒸氣1、飽和狀態(tài)第五節(jié)水蒸氣●飽和狀態(tài)

(Saturated

state)當(dāng)汽化速度=液化速度時(shí)，宏觀上氣、液兩相保持一定的相對(duì)數(shù)量，系統(tǒng)處于動(dòng)態(tài)平衡—飽和狀態(tài)。

飽和溫度，ts(Ts)

—飽和狀態(tài)的溫度

飽和壓力，ps—

飽和狀態(tài)的壓力

飽和溫度與飽和壓力一一對(duì)應(yīng)即：●飽和狀態(tài)(Saturated

state)當(dāng)汽化速度水蒸氣的定壓發(fā)生過程工程上應(yīng)用的水蒸氣是在鍋爐內(nèi)對(duì)水定壓加熱產(chǎn)生的。

根據(jù)水在定壓下變?yōu)檎羝麜r(shí)狀態(tài)參數(shù)變化的特點(diǎn)，水蒸氣的發(fā)生過程可分為三個(gè)階段，包含五種狀態(tài)。飽和水汽化干飽和蒸汽過熱預(yù)熱t(yī)<ts

t=ts

t=ts

t=ts

t>ts

水蒸氣的定壓發(fā)生過程工程上應(yīng)用的水蒸氣是在鍋爐內(nèi)對(duì)水定壓加熱干度（dryness）定義：濕蒸汽中干飽和蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用x表示。飽和水x＝0干飽和蒸汽x＝1濕飽和蒸汽0<x<1●

濕度

y=1–x

表示濕蒸汽中飽和水的含量。干度（dryness）定義：濕蒸汽中干飽和蒸汽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，用預(yù)熱階段：未飽和水區(qū)氣化階段：飽和水區(qū)（濕蒸汽區(qū)）過熱階段：過熱蒸汽區(qū)3、水