工程熱力學(xué)-工程師培訓(xùn)

1、工程熱力學(xué)基礎(chǔ)工程熱力學(xué)基礎(chǔ)要求：要求： 熱力系統(tǒng)、工質(zhì)、功、熱量、內(nèi)能和熵等概念，熱力系統(tǒng)、工質(zhì)、功、熱量、內(nèi)能和熵等概念，理想氣體和卡諾循環(huán)等。理想氣體和卡諾循環(huán)等。 熱力學(xué)第一和第二定律，圖和圖，熱力學(xué)第一和第二定律，圖和圖，理想氣體的熱力過(guò)程和發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)。理想氣體的熱力過(guò)程和發(fā)動(dòng)機(jī)的理想循環(huán)。 傳熱學(xué)：熱量傳遞方式、物質(zhì)的導(dǎo)熱特性 第一節(jié)第一節(jié) 氣體的狀態(tài)及狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)及狀態(tài)方程一、熱力系統(tǒng)一、熱力系統(tǒng)1 1、在熱力學(xué)中，從若干個(gè)物體、在熱力學(xué)中，從若干個(gè)物體中規(guī)劃出所要研究的對(duì)象，稱(chēng)中規(guī)劃出所要研究的對(duì)象，稱(chēng)為為熱力系統(tǒng)熱力系統(tǒng)；熱力系熱力系外界外界界面界面2 2、工質(zhì)：

2、、工質(zhì)：在熱力設(shè)備中用來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能與其它在熱力設(shè)備中用來(lái)實(shí)現(xiàn)熱能與其它形式的能量交換的物質(zhì)。形式的能量交換的物質(zhì)。熱力設(shè)備通過(guò)工質(zhì)狀態(tài)的變化實(shí)現(xiàn)與外界的熱力設(shè)備通過(guò)工質(zhì)狀態(tài)的變化實(shí)現(xiàn)與外界的能量交換。能量交換。二、熱力狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)二、熱力狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)1 1、熱力狀態(tài)：、熱力狀態(tài)：熱力系統(tǒng)在某一瞬間所呈現(xiàn)的熱力系統(tǒng)在某一瞬間所呈現(xiàn)的宏觀(guān)物理狀況。宏觀(guān)物理狀況。熱力平衡狀態(tài)：熱力平衡狀態(tài)：當(dāng)外界條件不變系統(tǒng)內(nèi)狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)當(dāng)外界條件不變系統(tǒng)內(nèi)狀態(tài)長(zhǎng)時(shí)間不變，即具有均勻一致的間不變，即具有均勻一致的P P、V V、T T。2 2、狀態(tài)參數(shù)：、狀態(tài)參數(shù)：用來(lái)描述氣體熱力狀態(tài)的物理量用來(lái)描述氣體熱力狀態(tài)的物

3、理量基本狀態(tài)參數(shù)：基本狀態(tài)參數(shù)：可直接測(cè)量的狀態(tài)參數(shù)，包括：可直接測(cè)量的狀態(tài)參數(shù)，包括：壓力壓力(P)(P)、比容、比容()()、溫度、溫度(T)(T)。主要狀態(tài)參數(shù)：主要狀態(tài)參數(shù)：壓力壓力P P、比容、比容、溫度、溫度T T、內(nèi)能、內(nèi)能、熵、熵、焓焓。基本狀態(tài)參數(shù)：基本狀態(tài)參數(shù)：1 1、比容、比容 ：m m3 3/kg/kg 。定義：定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)所占的容積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)所占的容積： =V/M=V/MV-V-物質(zhì)的容積物質(zhì)的容積,m,m3 3; M-; M-物質(zhì)的質(zhì)量，物質(zhì)的質(zhì)量， kgkg。比容的倒數(shù)是？比容的倒數(shù)是？2 2、壓力、壓力P P ：PaPa，MpaMpa、kPakPa

4、。定義：定義：系統(tǒng)單位面積上受到的垂直作用力。系統(tǒng)單位面積上受到的垂直作用力。即：即：P=F/A P=F/A 壓力的測(cè)量壓力的測(cè)量3 3、溫度、溫度T T ：K K。定義：定義：表征物體的冷熱程度表征物體的冷熱程度（氣體分子的平均氣體分子的平均動(dòng)能越大）動(dòng)能越大）三、理想氣體的狀態(tài)方程三、理想氣體的狀態(tài)方程 1 1、理想氣體：、理想氣體：氣體分子本身不占有體積，分子之間氣體分子本身不占有體積，分子之間無(wú)相互作用力的氣體。無(wú)相互作用力的氣體。 2 2、理想氣體的狀態(tài)方程：、理想氣體的狀態(tài)方程： P=RT PV= mRT P=RT PV= mRT 或或PV= nRT PV= nRT 對(duì)空氣，對(duì)空氣

5、，R=0.287kJ/kgR=0.287kJ/kgK 1K 1摩爾理想氣體在零攝摩爾理想氣體在零攝氏度和氏度和1 1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積，等于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的體積，等于22.413822.413810103 3米米3 3/ /摩爾。普適氣體常數(shù)摩爾。普適氣體常數(shù) R=8.31441R=8.31441焦耳焦耳/ /摩爾摩爾開(kāi)開(kāi) 3 3、壓容圖、壓容圖 氣體的狀態(tài)也可用氣體的狀態(tài)也可用P-VP-V圖上的一個(gè)點(diǎn)圖上的一個(gè)點(diǎn)表示，比較直觀(guān)。表示，比較直觀(guān)。 【摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量】常稱(chēng)為克分子量。一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，如果用克作質(zhì)量的單位，其數(shù)值恰好等于該物質(zhì)的分子量的大小時(shí)，那么，這一定數(shù)值的質(zhì)量就叫做1“摩

6、爾質(zhì)量”。例如，碳是單原子分子，因此12克的碳就稱(chēng)為1摩爾質(zhì)量的碳；氧是雙原子分子，即由兩個(gè)氧原子組成一個(gè)氧分子，因此，32克的氧就稱(chēng)為1摩爾質(zhì)量的氧；氫也是雙原子分子，因此2克的氫也稱(chēng)為1摩爾質(zhì)量的氫。 在相同的溫度和壓力下，濕空氣比干空氣的密度大? 大氣壓（濕空氣壓力）=干空氣分壓+水蒸氣分壓 在熱力學(xué)中，常溫常壓下的干空氣可認(rèn)為是理想氣體。而濕空氣中的水蒸氣由于處于過(guò)熱狀態(tài)，而且數(shù)量很少，分壓力很低，比容較大，可近似地當(dāng)作理想氣體。第二節(jié)第二節(jié) 熱力過(guò)程及過(guò)程量熱力過(guò)程及過(guò)程量 一、熱力過(guò)程一、熱力過(guò)程 熱力系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀熱力系統(tǒng)從一個(gè)平衡狀態(tài)到另一個(gè)平衡狀態(tài)的變態(tài)到另一個(gè)平衡狀態(tài)的變

7、化歷程?；瘹v程。 P-VP-V圖上圖上, ,一個(gè)點(diǎn)表示一個(gè)點(diǎn)表示氣體的一個(gè)熱力狀態(tài)氣體的一個(gè)熱力狀態(tài); ;一條曲線(xiàn)表示一個(gè)熱一條曲線(xiàn)表示一個(gè)熱力過(guò)程。力過(guò)程。二、膨脹功二、膨脹功（）（）氣體在熱力過(guò)程中由于體氣體在熱力過(guò)程中由于體積發(fā)生變化所做的功（又積發(fā)生變化所做的功（又稱(chēng)為稱(chēng)為容積功容積功）規(guī)定：規(guī)定：熱力系統(tǒng)對(duì)外界做功為正，外界對(duì)熱熱力系統(tǒng)對(duì)外界做功為正，外界對(duì)熱力系統(tǒng)做功為負(fù)。力系統(tǒng)做功為負(fù)。由由W=PdVW=PdV得：得： dVdV00，膨脹，膨脹,W0,W0， 系統(tǒng)對(duì)外界做功；系統(tǒng)對(duì)外界做功； dVdV00，壓縮，壓縮,W0,W0,W0壓縮壓縮,W0,W0,Q0,0,Q0,吸熱吸熱

8、; ;dsds0,Q0,0,Q0放熱放熱Q0【熱力學(xué)第零定律熱力學(xué)第零定律】 若兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的任何一個(gè)系統(tǒng)都和第三個(gè)熱力學(xué)系 統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，那么，這兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)也必定處于熱平衡。 熱平衡系統(tǒng)的狀態(tài)函數(shù)被定義為溫度。 溫度相等是熱平衡之必要的條件。 一、熱力學(xué)第一定律一、熱力學(xué)第一定律表述為表述為：當(dāng)熱能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換時(shí)，能的總當(dāng)熱能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換時(shí)，能的總量保持不變。量保持不變。對(duì)于一個(gè)熱力系統(tǒng)：對(duì)于一個(gè)熱力系統(tǒng)： 進(jìn)入系統(tǒng)的能量進(jìn)入系統(tǒng)的能量- -離開(kāi)系統(tǒng)的能量離開(kāi)系統(tǒng)的能量 = =系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存能量的變化量系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存能量的變化量熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)換與守恒定

9、律在熱力學(xué)上的具體應(yīng)用，熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)換與守恒定律在熱力學(xué)上的具體應(yīng)用，它闡明了熱能和其它形式的能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的守恒關(guān)系。它闡明了熱能和其它形式的能量在轉(zhuǎn)換過(guò)程中的守恒關(guān)系。 它表達(dá)工質(zhì)在受熱作功過(guò)程中，熱量、作功和內(nèi)能三者之間的平它表達(dá)工質(zhì)在受熱作功過(guò)程中，熱量、作功和內(nèi)能三者之間的平衡關(guān)系。衡關(guān)系。第三節(jié)第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律二、內(nèi)能二、內(nèi)能- -工質(zhì)內(nèi)部所具有的各種能量總稱(chēng)工質(zhì)內(nèi)部所具有的各種能量總稱(chēng)宏觀(guān)能量包括：宏觀(guān)能量包括：微觀(guān)能量即系統(tǒng)的微觀(guān)能量即系統(tǒng)的內(nèi)能內(nèi)能，包括：，包括：宏觀(guān)能量宏觀(guān)能量微觀(guān)能量微觀(guān)能量?jī)?nèi)動(dòng)能內(nèi)動(dòng)能內(nèi)位能內(nèi)位能內(nèi)位能內(nèi)位能與分子間的距離

10、、吸引力有關(guān)與分子間的距離、吸引力有關(guān), ,是比容的函數(shù)是比容的函數(shù)；內(nèi)動(dòng)能內(nèi)動(dòng)能包括移動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和振動(dòng)動(dòng)能，包括移動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和振動(dòng)動(dòng)能，是溫度的單是溫度的單值函數(shù)。值函數(shù)。對(duì)于理想氣體，不考慮分子間的位能，故內(nèi)能只對(duì)于理想氣體，不考慮分子間的位能，故內(nèi)能只是分子的內(nèi)動(dòng)能，僅與溫度有關(guān)，是分子的內(nèi)動(dòng)能，僅與溫度有關(guān)，是溫度的單值函是溫度的單值函數(shù)數(shù)，用符號(hào)用符號(hào)u u表示，單位表示，單位J J。系統(tǒng)本身所具有的能量包括：系統(tǒng)本身所具有的能量包括：動(dòng)能動(dòng)能位能位能機(jī)械能機(jī)械能三、閉口系統(tǒng)的能量方程三、閉口系統(tǒng)的能量方程1 1、定義、定義: : 與外界沒(méi)有質(zhì)量交換的系統(tǒng)。與外界沒(méi)有質(zhì)量

11、交換的系統(tǒng)。 2 2、能量方程式、能量方程式 Q-W=UQ-W=U故故Q=U+WQ=U+W對(duì)于微元過(guò)程：對(duì)于微元過(guò)程：Q=dUQ=dU+W+W對(duì)于對(duì)于1kg1kg工質(zhì)：工質(zhì)：q=u+w q=u+w （/Kg)/Kg)閉口系統(tǒng)能量方程閉口系統(tǒng)能量方程以上各項(xiàng)均為代數(shù)值，可正可負(fù)或零，且以上各項(xiàng)均為代數(shù)值，可正可負(fù)或零，且不受過(guò)程的性質(zhì)和工質(zhì)性質(zhì)的限制。不受過(guò)程的性質(zhì)和工質(zhì)性質(zhì)的限制。焓 H=U+pV 焓=流動(dòng)內(nèi)能+推動(dòng)功焓H沒(méi)有明確的物理意義：表示流動(dòng)工質(zhì)所具有的能量中，取決于熱力狀態(tài)的那部分能量在大氣內(nèi)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，壓強(qiáng)一般保持常值，則有H = U + pV規(guī)定放熱反應(yīng)的焓取負(fù)值。 熵S為系

12、統(tǒng)的混亂度 dH=dHTdSVdp 四、理想氣體的比熱四、理想氣體的比熱1 1、比熱的定義和單位、比熱的定義和單位熱容量：熱容量：向熱力系統(tǒng)加熱（或取熱）使之溫度向熱力系統(tǒng)加熱（或取熱）使之溫度升高（或降低）升高（或降低）1K1K所需的熱量所需的熱量, ,用用C C表示。表示。比熱：比熱：?jiǎn)挝毁|(zhì)量工質(zhì)的熱容量，用單位質(zhì)量工質(zhì)的熱容量，用c c表示。即表示。即c=C/m c=C/m 單位單位J/(kgKJ/(kgK）或）或c=dq/dTc=dq/dT（單位質(zhì)量的物質(zhì)（單位質(zhì)量的物質(zhì)作單位溫度變化時(shí)吸放的熱量）作單位溫度變化時(shí)吸放的熱量） 2 2、比熱與過(guò)程的關(guān)系、比熱與過(guò)程的關(guān)系功量和熱量都是過(guò)

13、程量，故比熱與過(guò)程有關(guān)。功量和熱量都是過(guò)程量，故比熱與過(guò)程有關(guān)。熱力過(guò)程中最常見(jiàn)的加熱過(guò)程是保持壓力不變熱力過(guò)程中最常見(jiàn)的加熱過(guò)程是保持壓力不變和容積不變，因此比熱也相應(yīng)的分為和容積不變，因此比熱也相應(yīng)的分為定壓質(zhì)量定壓質(zhì)量比熱比熱和和定容質(zhì)量比熱定容質(zhì)量比熱，分別以符號(hào)，分別以符號(hào)c cP P 和和c c 表表示。絕熱指數(shù)：示。絕熱指數(shù)：K= cK= cP P / c / c 3 3、比熱與氣體性質(zhì)、溫度的關(guān)系、比熱與氣體性質(zhì)、溫度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)氣體的比熱隨溫度的升高而增大，實(shí)驗(yàn)證明，多數(shù)氣體的比熱隨溫度的升高而增大，但為使計(jì)算簡(jiǎn)便，不考慮比熱隨溫度的變化，即但為使計(jì)算簡(jiǎn)便，不考慮比

14、熱隨溫度的變化，即采用定采用定值比熱（或定比熱）值比熱（或定比熱）。 五、理想氣體內(nèi)能的計(jì)算五、理想氣體內(nèi)能的計(jì)算 在保持系統(tǒng)容積不變的加熱過(guò)程中，加熱量為：在保持系統(tǒng)容積不變的加熱過(guò)程中，加熱量為： q q=c=c(T(T2 2-T-T1 1) ) 由熱力學(xué)第一定律由熱力學(xué)第一定律 q=w+uq=w+u推出：推出：u=cu=cv v(T(T2 2-T-T1 1) )內(nèi)能是一狀態(tài)量，與熱力過(guò)程無(wú)關(guān)，且理想氣體的內(nèi)內(nèi)能是一狀態(tài)量，與熱力過(guò)程無(wú)關(guān)，且理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，故上述公式適用于任何熱力過(guò)程能只是溫度的函數(shù)，故上述公式適用于任何熱力過(guò)程。且且 w =0w =0，第四節(jié)第四節(jié) 理想氣

15、體的熱力過(guò)程理想氣體的熱力過(guò)程工程熱力學(xué)把熱機(jī)循環(huán)概括為工質(zhì)的熱力循環(huán)，熱力循環(huán)分成幾個(gè)工程熱力學(xué)把熱機(jī)循環(huán)概括為工質(zhì)的熱力循環(huán)，熱力循環(huán)分成幾個(gè)典型的熱力過(guò)程典型的熱力過(guò)程定容、定壓、定溫和絕熱定容、定壓、定溫和絕熱稱(chēng)為基本熱力過(guò)程。稱(chēng)為基本熱力過(guò)程。一、定容過(guò)程一、定容過(guò)程1 1、定義：、定義：過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)的容積（比容）保持不變過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)的容積（比容）保持不變的過(guò)程。的過(guò)程。2 2、過(guò)程方程式：、過(guò)程方程式：=常數(shù)常數(shù)3 3、參數(shù)間的關(guān)系：、參數(shù)間的關(guān)系：P P1 1/P/P2 2=T=T1 1/T/T2 2, , P P1 1/T/T1 1=P=P2 2/T/T2 2即：加入工質(zhì)的

16、熱量全即：加入工質(zhì)的熱量全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)的內(nèi)能。部轉(zhuǎn)變?yōu)楣べ|(zhì)的內(nèi)能。由由 PV=RTPV=RT 知，知，P/T=P/T=常數(shù)常數(shù)，所以：所以：5 5、過(guò)程曲線(xiàn)、過(guò)程曲線(xiàn)等容加熱等容加熱溫度升高溫度升高等容放熱等容放熱溫度降低溫度降低二、定壓過(guò)程二、定壓過(guò)程 1 1、定義：、定義：過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)的壓力保持不變。過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)的壓力保持不變。 2 2、過(guò)程方程式：、過(guò)程方程式：P=P=常數(shù)常數(shù)3 3、參數(shù)間的關(guān)系：、參數(shù)間的關(guān)系：由由/T=/T=常數(shù)常數(shù) 1 1/T/T1 1=2 2/T/T2 2 1 1/2 2=T=T1 1/T/T2 2由熱力學(xué)第一定律：由熱力學(xué)第一定律：c cp p=c=c+

17、R+ R 邁耶公式邁耶公式c cp p/c/c=k=k絕熱指數(shù)絕熱指數(shù)5 5、過(guò)程曲線(xiàn)、過(guò)程曲線(xiàn)等壓加熱等壓加熱對(duì)外做功對(duì)外做功溫度升高溫度升高21等壓放熱等壓放熱對(duì)內(nèi)做功對(duì)內(nèi)做功溫度降低溫度降低2T-s圖上，等壓曲線(xiàn)要比等容曲線(xiàn)平坦（說(shuō)明在達(dá)到相同氣體溫圖上，等壓曲線(xiàn)要比等容曲線(xiàn)平坦（說(shuō)明在達(dá)到相同氣體溫度下，定壓過(guò)程要比定容過(guò)程吸收更多的熱量）。度下，定壓過(guò)程要比定容過(guò)程吸收更多的熱量）。三、定溫過(guò)程三、定溫過(guò)程1 1、定義：、定義：過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)的溫度保持不變過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)的溫度保持不變的過(guò)程。的過(guò)程。2 2、過(guò)程方程式：、過(guò)程方程式： T=T=常數(shù)常數(shù)3 3、參數(shù)間的關(guān)系：、參數(shù)間的關(guān)

18、系： P=RT=P=RT=常數(shù)常數(shù)P P1 11 1=P=P2 22 2 4 4、過(guò)程量的計(jì)算、過(guò)程量的計(jì)算： T=常數(shù)常數(shù) 所以所以 u=0由由 q=w+ u可得：可得： q=w加入系統(tǒng)的熱量全部轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)對(duì)外界做的功。加入系統(tǒng)的熱量全部轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)對(duì)外界做的功。5 5、過(guò)程曲線(xiàn)、過(guò)程曲線(xiàn)等溫壓縮等溫壓縮對(duì)外放熱對(duì)外放熱等溫膨脹等溫膨脹 吸熱吸熱22四、絕熱過(guò)程四、絕熱過(guò)程 1 1、定義：、定義：過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量的傳遞過(guò)程進(jìn)行中系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量的傳遞（ q=0 s= q/T=0，故也稱(chēng)定熵過(guò)程，故也稱(chēng)定熵過(guò)程 ）。）。 2 2、過(guò)程方程式：、過(guò)程方程式：PvPvk k= =常數(shù)常

19、數(shù)（推導(dǎo)略）（推導(dǎo)略） K= c cp p/c/c：絕熱指數(shù)：絕熱指數(shù)即：外界對(duì)系統(tǒng)所做的功全部用來(lái)增加系統(tǒng)的內(nèi)能。即：外界對(duì)系統(tǒng)所做的功全部用來(lái)增加系統(tǒng)的內(nèi)能。5 5、過(guò)程曲線(xiàn)、過(guò)程曲線(xiàn)絕熱壓縮絕熱壓縮溫度升高溫度升高絕熱膨脹絕熱膨脹溫度降低溫度降低 五、多變過(guò)程五、多變過(guò)程 在實(shí)際的熱力過(guò)程中，在實(shí)際的熱力過(guò)程中，P P、T T的變化的變化和熱量的交換都存在，不能用上述某一特殊和熱量的交換都存在，不能用上述某一特殊的熱力過(guò)程來(lái)分析，需用一普遍的、更一般的熱力過(guò)程來(lái)分析，需用一普遍的、更一般的過(guò)程即的過(guò)程即多變過(guò)程多變過(guò)程來(lái)描述。來(lái)描述。 1 1、過(guò)程方程式、過(guò)程方程式：PvPvn n= =

20、常數(shù)常數(shù)n:n:多變指數(shù)。多變指數(shù)。 等壓過(guò)程；等壓過(guò)程；n=1,Pv=n=1,Pv=常數(shù)常數(shù) 等溫過(guò)程；等溫過(guò)程；n=k,Pvn=k,Pvk k= =常數(shù)常數(shù)絕熱過(guò)程；絕熱過(guò)程；n=,v=n=,v=常數(shù)常數(shù) 等容過(guò)程。等容過(guò)程。n=0,P=n=0,P=常數(shù)常數(shù)2 2、各過(guò)程在、各過(guò)程在P-vP-v圖上的比較圖上的比較等壓線(xiàn)等壓線(xiàn):壓力升高部分壓力升高部分壓力降低部分壓力降低部分等容線(xiàn)等容線(xiàn): :膨脹部分膨脹部分壓縮部分壓縮部分等溫線(xiàn)等溫線(xiàn): :溫度升高部分溫度升高部分溫度降低部分溫度降低部分絕熱線(xiàn)絕熱線(xiàn): :吸熱部分吸熱部分放熱部分放熱部分n=1n=1n=kn=kn=n= nW0WQQ2m2

21、mQQ2v2v所以：所以： tvtvtmtmtptp三、活塞式內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)的比較三、活塞式內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)的比較1 1、在等壓縮比、在等壓縮比 、等加熱量、等加熱量Q1條件下條件下2 2、在循環(huán)的最高溫度、最高壓力相同的條件下、在循環(huán)的最高溫度、最高壓力相同的條件下在在T-ST-S圖上比較三種循圖上比較三種循環(huán)的加熱量和放熱量，環(huán)的加熱量和放熱量，可以看出：可以看出： 放熱量放熱量q q2 2都相同，而都相同，而加熱量為：加熱量為： Q1pQ1mQ1v所以：所以：tptmtv 實(shí)際內(nèi)燃機(jī)中，由實(shí)際內(nèi)燃機(jī)中，由于壓縮比選取的不同，于壓縮比選取的不同，有：有：tmtm tptptvtv熱力系統(tǒng)的分

22、類(lèi)熱力系統(tǒng)的分類(lèi)（據(jù)界面上物質(zhì)和能力交換的情況分）（據(jù)界面上物質(zhì)和能力交換的情況分） 閉口系統(tǒng)：閉口系統(tǒng)：與外界無(wú)質(zhì)量交換的系統(tǒng)；與外界無(wú)質(zhì)量交換的系統(tǒng)； 開(kāi)口系統(tǒng)：開(kāi)口系統(tǒng)：與外界有質(zhì)量交換的系統(tǒng)；與外界有質(zhì)量交換的系統(tǒng)； 絕熱系統(tǒng)：絕熱系統(tǒng)：與外界無(wú)熱量交換的系統(tǒng)；與外界無(wú)熱量交換的系統(tǒng)； 孤立系統(tǒng)：孤立系統(tǒng)：與外界即無(wú)質(zhì)量交換，又無(wú)與外界即無(wú)質(zhì)量交換，又無(wú) 熱量交換的系統(tǒng)。熱量交換的系統(tǒng)。壓力的測(cè)量壓力的測(cè)量 當(dāng)系統(tǒng)的壓力高當(dāng)系統(tǒng)的壓力高于大氣壓力時(shí)，于大氣壓力時(shí)， 用用壓力表壓力表測(cè)量測(cè)量。P=PP=Pb b+P+Pg g P: P:系統(tǒng)壓力系統(tǒng)壓力（絕對(duì)壓力）；（絕對(duì)壓力）；P Pb

23、 b: :大氣壓力；大氣壓力；P Pg g: :表壓力（壓力表壓力（壓力表讀數(shù)）。表讀數(shù)）。壓力的測(cè)量壓力的測(cè)量當(dāng)系統(tǒng)的壓力低于當(dāng)系統(tǒng)的壓力低于大氣壓力時(shí)，用大氣壓力時(shí)，用真真空表空表測(cè)量。測(cè)量。P=Pb-Pv PvPv：真空表讀數(shù)：真空表讀數(shù)。由于表壓力和真空由于表壓力和真空度隨大氣壓力的變化度隨大氣壓力的變化而變化，而變化，所以只有絕所以只有絕對(duì)壓力才能作為系統(tǒng)對(duì)壓力才能作為系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)。的狀態(tài)參數(shù)。濕度 絕對(duì)濕度：一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，克/立方米。 相對(duì)濕度相對(duì)濕度：水蒸氣的飽和度有多高。相對(duì)濕度為100%的空氣是飽和的空氣。在一定溫度和壓力下，絕對(duì)濕度和飽和絕對(duì)濕度之比

24、稱(chēng)為該溫度下的相對(duì)濕度。 在同樣多的水蒸氣的情況下溫度升高相對(duì)濕度就會(huì)降低。因此在提供相對(duì)濕度的同時(shí)也必須提供溫度的數(shù)據(jù)。通過(guò)相對(duì)濕度和溫度也可以計(jì)算出露點(diǎn)。 含濕量d單位質(zhì)量干空氣的濕空氣所含有的水蒸氣的質(zhì)量。單位g/kg(干空氣)?！韭饵c(diǎn)露點(diǎn)】 空氣中的水蒸氣由于冷 卻而達(dá)到飽和時(shí)的溫度。 當(dāng)氣溫與露點(diǎn)的差值越小，表示空氣越接近飽和，空氣的相對(duì)濕度則越高。例如，在某一氣壓下，測(cè)得空氣的溫度是20，露點(diǎn)是12，從表中查到20時(shí)的飽和蒸汽壓為2328Pa（17.54毫米汞柱），12時(shí)的飽和蒸汽壓為1402.3Pa（10.52毫米汞柱） 空氣的相對(duì)濕度60 當(dāng)大氣的相對(duì)濕度大時(shí)露點(diǎn)高，相對(duì)濕度小則露點(diǎn)低。傳熱 傳熱的基本方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射 熱傳導(dǎo)：不涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)移，熱量從高溫傳遞給相接觸的低溫，簡(jiǎn)稱(chēng)導(dǎo)熱。 熱對(duì)流：不同溫度的流體各部分由相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起的熱量交換。流體與其接觸的固體壁面之間的換熱過(guò)程，是熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流綜合作用的結(jié)果。 熱輻射：物體因自身具有溫度而輻射出能量的現(xiàn)象。熱量可以在真空 中直接傳遞。 每一物體都具有與其絕對(duì)溫度的四次方成比例的熱輻射能力，也能吸收周?chē)h(huán)境對(duì)它的輻射熱。輻射和吸 收所綜合導(dǎo)致的熱量轉(zhuǎn)移稱(chēng)為輻射換熱。 導(dǎo)熱系數(shù) 1m厚的材料，兩側(cè)表面的溫差為1度（K,C）,在1小時(shí)內(nèi)，通過(guò)1平方米面積傳遞的熱