工程热力学 第一章　基本概念.ppt

1、第一章基本概念，南京市航空航天大学，牙齿章节的基本要求：工程学科热力学的一些基本术语和概念：热力、平衡状态、准平衡过程、可逆过程等。了解状态参数属性、默认状态参数P、V、T的定义、单位等。热量和功率了解这些过程的特性，并使用系统的状态参数计算可逆过程的热量和功率。了解工程学科热力学分析问题的特性、方法和程序。11热能从热转化为机械能，热动力装置的过程：从燃料燃烧中获得热，利用热获得动力的设备。热动力设备包括燃气动力设备(内燃机、燃气轮机)蒸汽动力设备(蒸汽轮机)、热、机械能、化学能、内燃机(汽油引擎)、燃气热、机械能、燃料化学能、大气、工作流程1炉壁3沸腾水管4锅炉5过热器6涡轮7莲蓬头结论：

2、各种形式的热有吸热、膨胀工作、热排放等几个茄子相同的热过程。比较上述两种茄子加热器，为了获得能量，存在某种介质物质。(如内燃机中的混合物，蒸汽机中的水)有提供热量的能源。剩下的热量被排放到环境介质中。相同点：名词定义：制冷剂：实现热和机械能相互转换的介质物质。热源(高温热源):冷质吸热的物质系。冷源(低温热源):受到冷孔质量排出热量的水系统。工作流体从高温热源吸收热量，将其中一部分转化为机械能能量，剩下的转移到低温热源。热动力装置的工作过程可以概括如下。热源，冷热，热，工作，吸热，热，12热系统，温差热不平衡势压差不平衡势化学反应化学不平衡势，平衡的本质：没有不平衡势，平衡和稳定，稳定：不随参

3、数时间变化，稳定，但有不平衡势差异，消除外部影响，状态改变，(热源随附冷热源)系统怎么样？稳定性不一定是平衡的，但平衡是恒定的，平衡和均匀的，平衡：时间上均匀的：空间上平衡不一定是均匀的，单相平衡状态必须是均匀的。为什么引入平衡概念？如果系统达到平衡，则可以用准确的参数(压力、温度)进行描述。基本状态参数：压力、温度、体积比不可预测的参数：热力学性能、焓、熵等复合参数：吉布斯函数、亥姆霍兹函数、状态参数、描述系统平衡状态的宏观物理量：温度、压力等。(1)状态参数积分特征，状态参数变化量与路径无关，仅与初始状态相关。，数学上：点函数，状态函数，1，2，a，b，例如温度变化，山高变化，状态参数特性

4、：(2)状态参数差异特性，z=z (x剩馀状态参数)可以根据基本状态间接计算，(3)常用状态参数：(4)状态参数强度和扩展分：强度参数：压力p，温度T，光研参数：质量m，体积v，热力学能量u，焓等与物质量无关的参数强度和光研量，速度，动能，温度测量的理论基础B温度计，温度的热力学定义，同一热平衡状态下的每个热系统必须徐璐具有相同的宏特性。用于描述牙齿宏特性的物理量温度。温度决定一个系统是否与另一个系统处于热平衡的物理量、温度测量、温度计、物质(水银、铂电阻)、特性(体积膨胀、电阻)、基准点、尺度、定义：温标、温标、温度测量热力学理论不依赖于温度测量物质的性质的温标，即，普通温标，绝对k，摄氏，

5、华氏f，兰金r，100，373.15，0.01，273.16，0，273.15，-17.8，水的沸腾可以作为标准温标，所有经验温标都可以用牙齿温标修改。符号为t，单位为k(称为“开尔文”)。规定了水的三相点作为参考点，牙齿点的温度为273.16K，摄氏度温标，并提出了1742年瑞典人摄氏度牙齿。他温标大气压下纯水的冰点为0公路，沸点为100公路，中等100等分。符号t，单位。1960年国际计量会议提出了规定摄氏温标热力学绝对温标、热力学摄氏温标、水的三相点为273.16K、0.01的新标准。 0273.15K，t()=T(K)-273.15，华氏温标：1724年德国人华氏(cabridl D

6、Fahrenheit)提出。他将水、冰、氯化铵混合物用作制冷剂，将当时能达到的最低温度分为0公路，人体温度为96公路，中等等分。这种数字是因为当时广泛使用了十二进制。符号tF，单位F .华氏温标和摄氏温标转换关系：t()=0=32 F 100=212F，2，压力，定义：单位面积的垂直作用力为压力(即压力)，压力表测量空气质量压力仪器。典型的压力计包括压力计和u型管道。分子运动学说认为压力是大量气体分子对撞机壁的平均结果。，压力P测量，通常是工作流体绝对压力和环境压力的相对压力。注意：只有绝对压力P是状态参数、绝对压力和相对压力、图表、p Pb、表面压力PE、p Pb、真空PV、大气压力随时间和

7、地点的不同而不同。物理气压1atm=760mmHg，H变化不大时，常数，1mmHg=gh=133.322Pa，H变化大时，(H)，压力单位国际标准单位：帕斯卡(帕斯卡)符号： 独立参数数N=不平衡势差异数=能量转换方法数=各种操作的方法列=n 1，N体积更改操作、电源、拉伸操作、表面张力操作等，状态方程，简单可压缩系统：N，状态方程基本状态参数(p，v，T)之间的关系-嗯？-嗯？状态方程的具体形式可以在坐标图中表示工作流体的特性，坐标图，简单可压缩系统N=2，平面坐标图，p，v，1)系统的所有平衡状态。说明：2)流程行上的所有点都处于平衡状态。3)；能量不能转换，不平衡，不能简单解释，热力学引入了准静态(准平衡)过程，一般过程，P1=P0重物，T，P0，(*逆周：逆周：逆周：逆周：逆周：逆周：逆周)，准静态过程的工程条件，破坏平衡所需的时间(外部作用时间)，恢复平衡所需的时间(驰豫时间)，以及新的平衡准静态过程具体工程问题具体分析。“突然”“慢”，准静态进程的卷更改操作，、P、