工程熱力學(xué)大總結(jié)大全

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)象與周用環(huán)境分隔開(kāi)來(lái)，這種人為分隔的研究對(duì)象，稱為熱力系 統(tǒng)，簡(jiǎn)稱系統(tǒng)。邊界：分隔系統(tǒng)與外界的分界而，稱為邊界。外界：邊界以外與系統(tǒng)相互作用的物體，稱為外界或環(huán)境。閉口系統(tǒng)：沒(méi)有物質(zhì)穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱為閉口系統(tǒng)，也稱控制質(zhì)量。開(kāi)口系統(tǒng)：有物質(zhì)流穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱為開(kāi)口系統(tǒng)，又稱控制體積，簡(jiǎn)稱控制體，其界面稱為控制 界而。絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有熱量傳遞，稱為絕熱系統(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)勻一致的系統(tǒng)稱為單相系。復(fù)相系：由兩個(gè)相以上組成的系統(tǒng)稱為復(fù)相系，如固

2、、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，稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為狀態(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)外冋時(shí)建立了熱的和力的平衡，這時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)稱為熱力平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為平衡狀態(tài)。狀態(tài)參數(shù)：描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。如溫度（巧、壓力（P）、比容 （）或密度（Q）、能（“）、熔（力）、爛（$）、自

3、由能（Q、自由焰（g）等?；緺顟B(tài)參數(shù)：在工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)中，苴中溫度、圧力、比容或密度可以直接或間接地用儀表測(cè)量 岀來(lái)，稱為基本狀態(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)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而積上的力，稱為壓力，也稱壓強(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，稱為工質(zhì)的比容。密度：?jiǎn)挝蝗莘e的工質(zhì)所具有的質(zhì)雖:，稱為工質(zhì)的密度。強(qiáng)度性參數(shù)：系統(tǒng)

4、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)疑多少無(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)中單元體該廣延性參數(shù)值之和，如系統(tǒng)的容枳、能、焰、爛等。在熱力過(guò)程中，廣延性參數(shù)的變化起著類似力學(xué)中位移的作用，稱為廣義位移。 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)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)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，并稱之為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程?？赡孢^(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

5、態(tài)，這樣的過(guò)程稱為 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)界而向外界傳遞的機(jī)械功稱為膨脹功，也稱 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)程稱為熱 力循環(huán)，簡(jiǎn)稱循環(huán)。2. 常用公式狀態(tài)參數(shù)：2f dx = x2 - Mf iZr = 0i狀態(tài)參數(shù)是狀態(tài)的函數(shù)，對(duì)應(yīng)一泄的狀態(tài)，狀態(tài)參數(shù)都有唯一確泄的數(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：22式中竺匚一分子平移運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，其中加是一個(gè)分

6、子的質(zhì)量，兀是分子平移運(yùn)動(dòng)的均2方根速度；B比例常數(shù)；氣體的熱力學(xué)溫度。2. T = 273 + r壓力：2 mw 21 p = n= nUi3 23式中P單位而積上的絕對(duì)壓力；一分子濃度，即單位容積含有氣體的分子數(shù)n = -.其中N為容積V包含的氣體分 V子總數(shù)。2.P =式中F整個(gè)容器壁受到的力，單位為牛(N)；容器壁的總面積(m63 p = B + %(PB)p = B H(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，稱表壓力：H 低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫r(shí)的相對(duì)壓力，稱為真空值。比容：V1 v = m /kgm式中v工質(zhì)的容積m工質(zhì)的質(zhì)量2 QV = 1式中Q工質(zhì)的密度kg/m3

7、y 工質(zhì)的比容mVkg熱力循環(huán)：或工fdu = 0循環(huán)熱效率：幾=巴.=魚(yú)二絲=1-空如 56式中4工質(zhì)從熱源吸熱：42工質(zhì)向冷源放熱： 網(wǎng)一循環(huán)所作的凈功。制冷系數(shù)：可=乞=-_叭)71 - (h式中如一工質(zhì)向熱源放出熱量：工質(zhì)從冷源吸取熱疑；循環(huán)所作的凈功。供熱系數(shù)：6旦wo 0 一 山式中qi工質(zhì)向熱源放出熱量工質(zhì)從冷源吸取熱量呦一循環(huán)所作的凈功3重要圖表邊界/氣缸、/活塞水平圖1-1熱力系統(tǒng)圖12邊界可變形系統(tǒng)圖1-3開(kāi)口系統(tǒng)圖1-5 U形壓力計(jì)測(cè)壓孤立系統(tǒng)邊界圖1-4孤立系統(tǒng)I一正壓大氣壓力0負(fù)壓0 絕對(duì)真空?qǐng)D1-6各壓力間的關(guān)系(a)正循環(huán):(b)逆循壞第二章氣體的熱力性質(zhì)1基本概

8、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，溫度升髙或降低IK (TC)所吸收或放出的熱量，稱為該物體的比熱。定容比熱：在泄容情況下，單位物量的物體，溫度變化IK (1C)所吸收或放出的熱量，稱為該 物體的定容比熱。定壓比熱：在泄壓情況下，單位物量的物體，溫度變化IK (1C)所吸收或放岀的熱量，稱為該 物體的定壓比熱。定壓質(zhì)量比熱：在左壓過(guò)程中，單位質(zhì)量的物體, 的熱量，稱為該物體的泄壓質(zhì)量比熱。定壓容積比熱：在定壓過(guò)程中，單位容積的物體, 的熱量，稱為該物體的泄壓容積比熱。定壓摩爾比熱：在左壓過(guò)程中，單位摩爾的物

9、體, 的熱量，稱為該物體的泄壓摩爾比熱。定容質(zhì)量比熱：在定容過(guò)程中，單位質(zhì)量的物體, 的熱量，稱為該物體的泄容質(zhì)量比熱。定容容積比熱：在左容過(guò)程中，單位容枳的物體, 的熱量，稱為該物體的泄容容積比熱。定容摩爾比熱：在左容過(guò)程中，單位摩爾的物體, 的熱量，稱為該物體的定容摩爾比熱。當(dāng)其溫度變化當(dāng)其溫度變化當(dāng)其溫度變化當(dāng)其溫度變化當(dāng)其溫度變化當(dāng)其溫度變化1K1K1K1K1K1K(PC)(PC)(PC)(PC)(PC)(PC)時(shí),時(shí),時(shí),時(shí),時(shí),時(shí),物體和外界交換物體和外界交換物體和外界交換物體和外界交換物體和外界交換物體和外界交換混合氣體的分壓力：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