工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)電子版

第一章1.概念熱力系：把研究對(duì)象從周?chē)挛镏蟹指畛鰜?lái)，研究他與周?chē)挛镏g的能量與物質(zhì)傳遞。開(kāi)口系：與外界有物質(zhì)交換的系統(tǒng)，或者說(shuō)有物質(zhì)穿過(guò)邊界的系統(tǒng)。閉口系：與外界無(wú)物質(zhì)交換的系統(tǒng)，或者說(shuō)無(wú)物質(zhì)穿過(guò)邊界的系統(tǒng)。絕熱系：與外界無(wú)熱量交換的系統(tǒng)。孤立系：與外界既無(wú)能量交換又無(wú)質(zhì)量交換的系統(tǒng)。簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)：熱力系由可壓縮流體構(gòu)成，與外界只有可逆體積變化功（可逆過(guò)程的膨脹功或壓縮功）的交換系統(tǒng)。平衡狀態(tài)：在沒(méi)有外界影響的條件下，熱力系的宏觀(guān)性質(zhì)不隨時(shí)間變化而變化的狀態(tài)條件：具備熱平衡和力平衡，有化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)同時(shí)還應(yīng)具備化學(xué)平衡。狀態(tài)參數(shù)及分類(lèi)：用來(lái)描述系統(tǒng)狀態(tài)的宏觀(guān)物理量稱(chēng)為狀態(tài)參數(shù)。分類(lèi)：壓力（TvUH）熱力過(guò)程：熱力系從一個(gè)狀態(tài)變化到另一個(gè)狀態(tài)所經(jīng)歷的全部狀態(tài)稱(chēng)為熱力過(guò)程。準(zhǔn)平衡過(guò)程：由一系列非常接近平衡狀態(tài)的狀態(tài)所組成的過(guò)程稱(chēng)為準(zhǔn)平衡過(guò)程?？赡孢^(guò)程：當(dāng)系統(tǒng)完成某一過(guò)程后，如果系統(tǒng)沒(méi)原路徑逆行而回復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，同時(shí)外界也隨之回復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，而不留下任何變化，則稱(chēng)為可逆過(guò)程。熱力循環(huán)：工質(zhì)從某一初始狀態(tài)出發(fā)，經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化后，又回到初始狀態(tài)的封閉熱力過(guò)程稱(chēng)為熱力循環(huán)。2.狀態(tài)量與過(guò)程量的區(qū)別以及分別有哪些？區(qū)別：過(guò)程量是指一個(gè)量的變化量狀態(tài)量是在某一時(shí)刻的量過(guò)程量：功、熱量狀態(tài)量：壓力、溫度、比體積、熱力學(xué)能、焓、熵3.習(xí)題1-3解：PAP1Pb0.1013MPaMPa395MPaPAPBP2PBPAP20.39153MPa04MPaOMPaP3PBPb0.3553MPa0.1.13MPaMPa氣壓表的值為MPa1-5解：產(chǎn)生的電能EPt410310331036001.981110J消耗煤的能量QGQ5131034103105.851110J發(fā)電廠(chǎng)熱效率EQ9885111011105%(2)QDq180131026803101110JQ1Q5.851110111082.5%1-6解：1s時(shí)33Q5.110JQ1.510J，12333WQ-Q5.110J-1.510J3.610J123Q1.5102制冷系數(shù)100%71.4%3W3.610第二章1.熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？表達(dá)式有哪些？實(shí)質(zhì)：能量守恒與轉(zhuǎn)換定律用于能量和其他能量形態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系時(shí)的表達(dá)。表達(dá)式：①閉口系統(tǒng)：Q=ΔU+W微元過(guò)程：ΔQ=du+ΔwQdupdv可逆過(guò)程Q2pdvu1qduw對(duì)于單位質(zhì)量工質(zhì)quwqdupdv對(duì)于單質(zhì)可逆qupdv2

1比焓h=u+pv22

1穩(wěn)定流動(dòng)能量方程：QHHmCfCfmgZ2Z1S21221開(kāi)口系統(tǒng)技術(shù)功QqHhWwt微元過(guò)程QqdHdhWwt2.系統(tǒng)內(nèi)部存儲(chǔ)能都包括那些能量？（分子熱運(yùn)動(dòng)形成的內(nèi)動(dòng)能，包括分子的移動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能以及分子中原子的振動(dòng)動(dòng)能。（（3.技術(shù)功由什么組成？2

1tmcmgzWfS

24.焓的定義式？H=U+pV流動(dòng)功的意義：wf=pv流動(dòng)功是由泵或風(fēng)機(jī)加給被輸送工質(zhì)并隨工質(zhì)流動(dòng)向前傳遞的一種能量，非工質(zhì)本身具有的能量。5.開(kāi)口系統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式及應(yīng)用QH12mc2fmgzWS2

1單位質(zhì)量工質(zhì)：qhcfgzS22-4解：QUWWQU50J84J34J此過(guò)程為壓縮過(guò)程，外界對(duì)氣體做功34J2-6解：U12U31U2U1UU1320KJ20KJUUU0KJ3223Q12Q31UU1231W12W31W1210J,W315JQ23U23W23W2330KJW5103015KJ2-7解：1氣體做功W21pdv0.33100.072氣體放熱QUW60213等壓過(guò)程Qh第三章1.焓變的計(jì)算公式：dsqTdupdvT理想氣體：duCvdT,dhCpdT,PvRgTdsCvdTTRgdvvdsCpdTTRgdpp邁耶公式：CPCvg比熱容：CPCPqpdTrr1dhdTRg,Cvr11Rg2.熟練掌握理想氣體四個(gè)基本熱力過(guò)程功量和熱量的計(jì)算定容過(guò)程：{膨脹功W技術(shù)功熱量qwtu21pdv021pdvvp1p2定壓過(guò)程：{wwtq21h2pdv2vdp1h1p(v20v1)2T)1定溫過(guò)程：{wwtqRgTln2vd1wwtv2v1RgTRgTlnRgTlnlnpp12v2v1p1p2RgTlnp1p2w絕熱過(guò)程：{wwtqCv(T1Cp10T)2T)2Rg(TT)12k1kk1(pv11kpv221)(1pv11pv22)3.習(xí)題3-8解：1）p,m72R78.31457（molk）29.1J(mol）smClnp,mT2T1RlnP2P1J(molk）Sns22.56Jmk（2.）SCvlnT2T1RglnP2P10.356KJuCvT78.87KJhCpT110.44KJ3-9解：1.Uh00PvRgT由SRglnP1P2S1.923KJ/KvVmwRgTlnvv21RgTlnP1P21.1310KJ（.定壓過(guò)程uCvT122.6KJhCpT171.684KJSCplnT1T20.356KJ/KwRg(T2T)491KJ（.34uCvT10KJhCpT103KJw03-10解：在定壓過(guò)程中發(fā)生可知WuSqRg2TlnwCvCpuT2T1T)1quSKJKJ第四章1.熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)與表述實(shí)質(zhì)：自然界中牽涉到熱現(xiàn)象的一切過(guò)程總是自發(fā)的朝一個(gè)方向進(jìn)行，而不能自發(fā)反向進(jìn)行，這就是熱過(guò)程的方向性與不可逆性。自發(fā)過(guò)程都是不可逆的。1).表述：克勞修斯：不可能把熱量從低溫物體傳至高溫物體而不引起其他變化。開(kāi)爾文：不可能從單一熱源取熱，并使之完全轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化。2).卡諾循環(huán)：卡諾循環(huán)由兩個(gè)可逆定溫過(guò)程和兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程組成?？ㄖZ定理：定理一：在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間工作的一切可逆熱機(jī)，其熱效率均相等，與工質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)。定理二：在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間工作的一切不可逆熱機(jī)的熱效率，都小于可逆熱機(jī)的熱效率。3).孤立系熵增原理：在孤立系內(nèi)，一切實(shí)際過(guò)程（均不可逆過(guò)程）都朝著使系統(tǒng)熵增加的方向進(jìn)行，或者在極限的情況下（可逆過(guò)程）維持系統(tǒng)的熵不變，而任何使系統(tǒng)熵減少的過(guò)程是不可能發(fā)生的，這一原理稱(chēng)為孤立系熵增原理。2.公式推導(dǎo)1).熵的定義式的導(dǎo)出：t1q2q11T2T1q1T1q2T2取代數(shù)值q1T1qT220微元q1T1q2T20取積分A2q1T11-B2q2T20A2qT1-B2qT0q

0T熵S表示：dsqreTdSQreT2).克勞修斯不定式的導(dǎo)出t1q2q11T2T1q1T1q2T2取代數(shù)值q1T1q2T20對(duì)整個(gè)積分qT03.公式及計(jì)算a)熱力學(xué)第二定律的表達(dá)式.qT0.dsqT.dsisosisodsgsg00b)判斷某一熱機(jī)是否存在'2QRWR212c)判斷某一過(guò)程（可逆）是否能夠發(fā)生；是否可逆qT0dsQT4.習(xí)題4-1解：1.t,c1T2T11406002732730.642（Q500321Jt,c卡諾循環(huán)產(chǎn)生的功率PWt32136000.089w（3.）T1T1T2卡諾循環(huán)每秒鐘排向冷源的熱量QW729.701J第五章（1）飽和溫度與壓力的關(guān)系（）水的定壓加熱產(chǎn)生蒸汽過(guò)程分析（）不同壓力下水蒸氣產(chǎn)生過(guò)程在P-V，T-S圖上的表示形式（）焓熵圖上各個(gè)線(xiàn)段的走向（5）正常情況下露點(diǎn)溫度，干球溫度，濕球溫度之間的大小關(guān)系（）焓濕圖（）飽和壓力Ps，飽和溫度Tspdd3d3d2a2avtcd3d2d1s概念（1）干度（2）露點(diǎn)：水蒸氣的狀態(tài)按pv定壓線(xiàn)a-c變化，直至c點(diǎn)達(dá)到飽和狀態(tài)，c稱(chēng)為露點(diǎn)（3）含濕量：在含有1kg干空氣的濕空氣中，所含有水蒸氣的質(zhì)量稱(chēng)為濕空氣的含濕量。（4）絕對(duì)濕度：每立方米濕空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量稱(chēng)為濕空氣的絕對(duì)濕度。（5）相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度pv與同溫度下飽和空氣的飽和絕對(duì)濕度ps的比值，稱(chēng)為相對(duì)濕度第六章促使流速改變的條件（1）力學(xué)條件----壓力變化與流速變化的關(guān)系氣體流速增加導(dǎo)致壓力下降（2）幾何條件-