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1、第一部分 (第一章第五章)一、概念(一)基本概念、基本術(shù)語(yǔ)1、工程熱力學(xué):工程熱力學(xué)是從工程的觀點(diǎn)出發(fā),研究物質(zhì)的熱力性質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換以及熱能的直接利用等問(wèn)題。2、熱力系統(tǒng):通常根據(jù)所研究問(wèn)題的需要,人為地劃定一個(gè)或多個(gè)任意幾何面所圍成的空間作為熱力學(xué)研究對(duì)象。這種空間內(nèi)的物質(zhì)的總和稱為熱力系統(tǒng),簡(jiǎn)稱系統(tǒng)。3、閉口系統(tǒng):沒(méi)有物質(zhì)穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱為閉口系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)包含的物質(zhì)質(zhì)量為一不變的常量,所以有時(shí)又稱為控制質(zhì)量系統(tǒng)。4、開(kāi)口系統(tǒng):有物質(zhì)流穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱為開(kāi)口系統(tǒng)。開(kāi)口系統(tǒng)總是一種相對(duì)固定的空間,故又稱開(kāi)口系統(tǒng)為控制體積系統(tǒng),簡(jiǎn)稱控制體。5、絕熱系統(tǒng):系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有熱量傳遞的系統(tǒng),稱為絕熱

2、系統(tǒng)。6、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)交換的系統(tǒng),稱為孤立系統(tǒng)。7、熱力狀態(tài):我們把系統(tǒng)中某瞬間表現(xiàn)的工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況,稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài),簡(jiǎn)稱為狀態(tài)。8、狀態(tài)參數(shù):我們把描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。9、強(qiáng)度性狀態(tài)參數(shù):在給定的狀態(tài)下,凡系統(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)有可加性的狀態(tài)參數(shù)稱為強(qiáng)度性參數(shù)。10、廣延性狀態(tài)參數(shù):在給定的狀態(tài)下,凡與系統(tǒng)內(nèi)所含物質(zhì)的數(shù)量有關(guān)的狀態(tài)參數(shù)稱為廣延性參數(shù)。11、平衡狀態(tài):在不受外界影響(重力場(chǎng)除外)的條件下,如果系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間變化,則該系統(tǒng)所處的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)。12、熱力過(guò)

3、程:把工質(zhì)從某一狀態(tài)過(guò)渡到另一狀態(tài)所經(jīng)歷的全部狀態(tài)變化稱為熱力過(guò)程。13、準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程:理論研究可以設(shè)想一種過(guò)程,這種過(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),于是整個(gè)過(guò)程就可看作是由一系列非常接近平衡態(tài)的狀態(tài)所組成,并稱之為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。14、可逆過(guò)程: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),而不留下任何痕跡,這樣的過(guò)程稱為可逆過(guò)程。15、熱力循環(huán):把工質(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)程稱為熱力循環(huán),簡(jiǎn)稱循環(huán)。16、循環(huán)熱效率:正循環(huán)中熱轉(zhuǎn)換功的經(jīng)濟(jì)

4、性指標(biāo)用循環(huán)熱效率表示,循環(huán)熱效率等于循環(huán)中轉(zhuǎn)換為功的熱量除以工質(zhì)從熱源吸收的總熱量。17、卡諾循環(huán):由兩個(gè)可逆定溫過(guò)程與兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程組成的,我們稱之為卡諾循環(huán)。18、卡諾定理:卡諾定理可表達(dá)為:所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切熱機(jī),以可逆熱機(jī)的熱效率為最高。在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆熱機(jī),其熱效率均相等。19、孤立系統(tǒng)熵增原理:孤立系統(tǒng)的熵只能增大(不可逆過(guò)程)或不變(可逆過(guò)程),決不可能減小,此為孤立系統(tǒng)熵增原理,簡(jiǎn)稱熵增原理。(二)與工質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的概念1、溫度:把這種可以確定一個(gè)系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于熱平衡的物理量定義為溫度。2、壓力:流體單位面積上所受作用力的法向分量

5、稱為壓力(又稱壓強(qiáng))。3、比容:?jiǎn)挝毁|(zhì)量工質(zhì)所占有的容積稱為工質(zhì)的比容。4、理想氣體:理想氣體是一種經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象的假想氣體模型,它被假設(shè)為:氣體分子是一些彈性的、不占有體積的質(zhì)點(diǎn),分子相互之間沒(méi)有作用力(引力和斥力)。5、比熱:?jiǎn)挝晃锪康奈矬w,溫度升高或降低1所吸收或放出的熱量,稱為該物體的比熱,即。6、定容比熱:在定容情況下,單位物量的氣體,溫度變化所吸收或放出的熱量,稱為該氣體的定容比熱,即。7、定壓比熱:氣體加熱在壓力不變的情況下進(jìn)行,加入的熱量部分用于增加氣體的內(nèi)能,使其溫度升高,部分用于推動(dòng)活塞升高而對(duì)外作膨脹功。即:。(三)與能量有關(guān)的概念1、功:在熱力學(xué)里,我們這樣來(lái)定義功:“功

6、是物系間相互作用而傳遞的能量。當(dāng)系統(tǒng)完成功時(shí),其對(duì)外界的作用可用在外界舉起重物的單一效果來(lái)代替。”2、膨脹功:由于系統(tǒng)容積發(fā)生變化(增大或縮?。┒ㄟ^(guò)界面向外界傳遞的機(jī)械功稱為膨脹功,也稱容積功。3、軸功:系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械軸與外界傳遞的機(jī)械功稱為軸功。4、流動(dòng)功:開(kāi)口系統(tǒng)因工質(zhì)流動(dòng)而傳遞的功。5、技術(shù)功:技術(shù)上可資利用的功,它是穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能、位能的增量與軸功三項(xiàng)之和。6、熱量:熱量學(xué)的熱量定義是,在溫差作用下系統(tǒng)與外界傳遞的能量稱為熱量。7、系統(tǒng)儲(chǔ)存能:系統(tǒng)儲(chǔ)存的能量稱為儲(chǔ)存能,它有內(nèi)部?jī)?chǔ)存能和外部?jī)?chǔ)存能之分。8、內(nèi)部?jī)?chǔ)存能:儲(chǔ)存于系統(tǒng)內(nèi)部的能量,它與系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)及微觀運(yùn)動(dòng)形式有關(guān),稱

7、為內(nèi)能(或內(nèi)儲(chǔ)存能)。9、外部?jī)?chǔ)存能:與系統(tǒng)整體運(yùn)動(dòng)以及外界重力場(chǎng)有關(guān)的能量,稱為外儲(chǔ)存能。10、焓:焓的定義式為。對(duì)于流動(dòng)工質(zhì),焓具有能量意義,它表示流動(dòng)工質(zhì)向流動(dòng)前方傳遞的總能量(共四項(xiàng))中取決于熱力狀態(tài)的那部分能量。對(duì)于不流動(dòng)工質(zhì),因不是流動(dòng)功,焓只是一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù),沒(méi)有明確的物理意義。11、熵:熵是一種廣延性的狀態(tài)參數(shù)。熵的定義式,即熵的變化等于可逆過(guò)程中系統(tǒng)與外界交換的熱量與熱力學(xué)溫度的比值。 1-5章 公式(一)基本定律、基本方程1、理想氣體狀態(tài)方程 (物量表示的狀態(tài)方程式) (物量表示的狀態(tài)方程式) (物量表示的狀態(tài)方程式) (物量表示的狀態(tài)方程式)2、熱力學(xué)第一定律(1)閉口

8、系統(tǒng)能量方程 (任何工質(zhì),任何過(guò)程) (任何工質(zhì),任何過(guò)程) (可逆過(guò)程) (可逆過(guò)程)(2)開(kāi)口系統(tǒng)能量方程(3)開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流能量方程 (任何工質(zhì),任何過(guò)程) (任何工質(zhì),任何過(guò)程) (可逆過(guò)程) (可逆過(guò)程)3、熱力學(xué)第二定律 (循環(huán)過(guò)程) (閉口系統(tǒng)) (閉口系統(tǒng)) (孤立系統(tǒng)或閉口絕熱系統(tǒng))(二)基本公式1、溫度2、循環(huán)效率 3、理想氣體比熱 (梅耶公式) 4、系統(tǒng)總儲(chǔ)存能5、 理想氣體內(nèi)能變化 (理想氣體,任何過(guò)程) (理想氣體,任何過(guò)程)6、理想氣體焓變計(jì)算 (理想氣體,任何過(guò)程) (同)7、理想氣體熵變計(jì)算 8.膨脹功 (僅適用于可逆過(guò)9、流動(dòng)功 (移動(dòng)工質(zhì)進(jìn)、出控制體凈流動(dòng)

9、功)10、技術(shù)功 (任何工質(zhì),任何過(guò)程) (任何工質(zhì),任何過(guò)程) (可逆過(guò)程) (可逆過(guò)程)11、熱量 12、多變指數(shù) 13、多變比熱 14、活塞式壓氣機(jī)余隙百分比 15、多級(jí)壓氣機(jī)每級(jí)升壓比 16、卡諾循環(huán)熱效率 17、作功能力損失 18、熵方程 (閉口系統(tǒng)) (穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的開(kāi)口系統(tǒng))(三)導(dǎo)出公式1、多變過(guò)程的過(guò)程方程式2、多變過(guò)程初、終狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系 ()()()3、膨脹功 4、技術(shù)功 5.熱量 第二部分 水蒸氣一、概念1、汽化:物質(zhì)由液相轉(zhuǎn)變?yōu)闅庀嗟倪^(guò)程,稱為汽化。氣化有蒸發(fā)和沸騰兩種形式。蒸發(fā)是指液體表面的汽化過(guò)程,通常在任何溫度下都可以發(fā)生,沸騰是指液體內(nèi)部的汽化過(guò)程,它只能在達(dá)到

10、沸點(diǎn)溫度時(shí)才會(huì)發(fā)生。2、凝結(jié):物質(zhì)由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗟倪^(guò)程,稱為凝結(jié)。3、水蒸氣的飽和狀態(tài):液體汽化和氣體凝結(jié)的動(dòng)態(tài)平衡狀況稱為水蒸氣的飽和狀態(tài)。4、汽化潛熱:將飽和液體轉(zhuǎn)變成同溫度的干飽和蒸汽所需要的熱量。5、干度:?jiǎn)挝毁|(zhì)量濕蒸汽中所含干飽和蒸汽的質(zhì)量叫作濕飽和蒸汽的干度。6、臨界點(diǎn):當(dāng)溫度超過(guò)一定值時(shí),液相不可能存在,而只可能是氣相。稱為臨界溫度,與臨界溫度相對(duì)應(yīng)的飽和壓力稱為臨界壓力。所以,臨界溫度和壓力是液相與氣相能夠共存時(shí)的最高值。當(dāng)壓力高于臨界壓力時(shí),液-汽兩相的轉(zhuǎn)變不經(jīng)歷兩相平衡共存的飽和狀態(tài),在定壓下液-汽兩個(gè)相區(qū)不存在明顯的、確定的界線。臨界參數(shù)是物質(zhì)的固有常數(shù)。 公式1.干度

11、 2、濕飽和蒸汽的參數(shù)值 3、汽化潛熱 一、概念 第三部分 濕空氣1、未飽和空氣:由干空氣與過(guò)熱水蒸氣(狀態(tài)點(diǎn))所組成的濕空氣稱為未飽和空氣。2、飽和空氣:由干空氣與飽和水蒸氣組成的濕空氣稱為飽和空氣。3、干球溫度:指用普通溫度計(jì)(又稱干球溫度計(jì))測(cè)得的溫度就是干球溫度。4、露點(diǎn)溫度:露點(diǎn)溫度是對(duì)應(yīng)于水蒸氣分壓力下的飽和溫度,簡(jiǎn)稱露點(diǎn)。5、絕熱飽和溫度:在絕熱的條件下對(duì)濕空氣加入水分,并盡其蒸發(fā)而使?jié)窨諝膺_(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的溫度。6、濕球溫度:指用濕紗布包裹的濕球溫度計(jì)測(cè)得的濕紗布中水的溫度。7、絕對(duì)濕度:每立方米濕空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量,稱為濕空氣的絕對(duì)濕度。8、相對(duì)濕度:濕空氣的絕對(duì)濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對(duì)濕度的比值,稱為相對(duì)濕度。9、含濕量:在含有干空氣的濕空氣中,所混有的水蒸氣質(zhì)量稱為濕空氣的含濕量(或稱比濕度)。10、飽和度:濕空氣的含濕量與同溫下飽和空氣的含濕量,的比值稱為飽和度。11、濕空氣的容積:濕空氣的容積是干空氣為基準(zhǔn)定義的,它表示在一定溫度和總壓力下,干空氣和水蒸氣所占有的容積,即干空氣的濕空氣容積。12、濕空氣的焓值:濕空氣的焓是以干空氣為基準(zhǔn)來(lái)表示的,它是干空氣的焓和水蒸氣的焓的總和。13、熱濕比:為了說(shuō)明過(guò)程中焓和含濕量的變化,可以用狀態(tài)

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