工程热力学原理、装置和研究方法

第一章1.工程热力学研究对象:工程热力学主要研究热能和机械能及其他形式的能量之间相互转换的规律2.传热学研究对象:传热学主要研究热量传递的规律3.热机：凡是能将热能转换为机械能的机器统称为热力发电机4.工质：热能和机械能之间的转换时通过媒介物质在热机中的一系列状态变化过程来实现的，这种媒介物称为工质5.热源：工程热力学中，把热容量很大，并且在吸收或放出有限量热量时自身温度及其他热力学参数没有明显改变的物体称为热源6.系统：工程热力学通常选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统7.外界：系统以外的物体称为边界或环境8.边界：系统与外界之间的分界面称为边界9.闭口系统：与外界无物质交换的系统10.开口系统：与外界有物质交换的系统11.绝热系统：与外界无热量交换的系统12.孤立系统：与外界既无能量交换又无物质交换的系统13.状态：工质在某一瞬间所呈现的宏观物理状况称为工质的热力状态14.平衡状态：在不受外界影响的条件下，工质的状态参数不随时间而变化的状态称为平衡状态15.基本状态参数：压力，温度，比体积16.绝对压力：工质的真实压力17.表压：压力表只是的数值18.热力学第零定律：如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡19.热力过程：系统由一个状态到达另一个状态的变化过程称为热力过程20.准静态过程：如果在热力过程中系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡态，这种过程称为准平衡过程，又称为准静态过程21.可逆过程：如果系统完成了某一过程之后，再沿着原路经逆行而回到原来的状态，外界也随之回复到原来的状态而不留下任何变化22.不可逆因素：摩擦，温差传热，混合，扩散，渗透，溶解，燃烧，电加热等都是不可逆因素23.功量：在力学中，功定义为力和沿力作用方向位移的乘积24.热量：热力系统与外界之间依靠温差传递的能量25.正负定义：系统对外界做功的值为正，外界对系统做功的值为负第二章1.热力学第一定律：在热能与其他形式能的互相转换中，能的总量始终不变2.膨胀功：过程：Q=△U+W微元过程：δQ=dU+δW对于可逆过程：δQ=△U+∫pdV微元过程：δQ=dU+pdV单位质量工质：q=△u+w微元过程：δq=du+δw单位质量可逆过程：q=△u+∫pdv微元过程：δq=δu+pdv2.技术功：单位质量工质：Q=△H+WQ=△h+w微元热力过程：δQ=dH+δWΔq=dh+δw第三章1.理想气体：气体分子之间的平均距离相当大，分子体积与气体的总体积相比可忽略不计；分子之间无作用力；分子之间的互相碰撞以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞2.理想气体状态方程式：pv=RgT3.理想混合气体：如果混合气体中各组成气体都具有理想气体的性质，则整个混合气体也具有理想气体的性质，其p,v,T之间的关系也符合理想气体状态方程式4.道尔顿定律：p=∑p(i) 上标k，下标i=15.理想混合气体各项组分：质量分数，摩尔分数，体积分数6.压气机过程：吸气，压缩，排气7.三种压缩形式：绝热压缩，定温压缩，多变压缩8.热力过程的集中方式：P50-579.各种热力过程的计算公式：P6010.熵：P41-42公式11.喷管：是一种使流体压力降低而流速增加的特殊形状的管段12.扩压管：是将高速气流自一端引入，而在另一端得到压力较高的第四章1.克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其他变化2.开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其他影响3.卡诺循环组成：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成4.卡诺定理：定理一。

工程热力学1. 简介工程热力学是热力学与工程的交叉学科，主要研究能量转化和能量传递的原理与方法。

它广泛应用于能源工程、环境工程、化工工程等各个领域，为工程实际问题的解决提供理论基础和工程设计依据。

2. 热力学基础2.1 系统与界面工程热力学研究的对象是系统，系统由物质组成，可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。

不同系统间通过界面相互作用。

系统与界面的定义和特性是工程热力学的基础。

2.2 状态与过程系统的状态由物质的性质和状态参数决定，包括温度、压力、体积等。

过程是状态的变化，在工程热力学中主要研究的是恒定状态过程和简单过程。

了解系统的状态和过程对于热力学分析和工程设计非常重要。

3. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的表达。

它指出，在一个封闭系统中，能量的增加等于热量传递和功对外界的做功的代数和。

热力学第一定律为工程热力学的基本原理，可以用来分析、计算和优化能量转化过程。

4. 热力学第二定律热力学第二定律是能量传递方向的规律。

它表明，自然界中所有的过程都是朝着熵增加的方向进行的。

热力学第二定律对于理解能量转化的限制和不可逆过程具有重要意义。

5. 热力学循环热力学循环是在工程中常见的能量转化过程。

它是一系列的能量传递和转换的过程，最终回到起始状态。

常见的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环等。

热力学循环的研究可以帮助我们理解能量转化效率和工程系统的优化。

6. 应用案例6.1 燃气轮机燃气轮机是一种常见的能量转化设备，利用燃料的燃烧产生高温高压气体，通过涡轮机转动发电机产生电能。

通过工程热力学的分析，可以优化燃气轮机的工作过程，提高热能转换效率。

6.2 热泵系统热泵系统利用外界的低温热源，通过工程热力学原理，将热能从低温环境中提取，通过压缩提升温度，供给高温环境。

热泵系统在供暖、制冷等领域有广泛应用，能够实现能源的高效利用。

7. 结论工程热力学作为热力学与工程的交叉学科，研究能量转化和传递的原理与方法，对工程实践具有重要意义。

高等工程热力学介绍热力学是研究能量转化和热效应的科学。

而高等工程热力学则是在原有的基础上针对工程领域的应用进行深入研究的学科。

本文将介绍高等工程热力学的基本概念、原理和应用，以及相关的一些实例。

热力学基本概念热力学的基本概念有热力学系统、热力学过程、热力学性质等。

一个热力学系统是指进行能量交换的物理系统，可以是封闭系统、开放系统或者孤立系统。

热力学过程是指系统从一种状态变换到另一种状态的过程，可以是等温过程、绝热过程、等压过程等。

热力学性质是指描述热力学系统的特性，比如温度、压力、体积等。

热力学原理高等工程热力学基于热力学原理进行研究。

其中，热力学第一定律是能量守恒原理，它表明能量不能被创造或者毁灭，只能从一种形式转换为另一种形式。

热力学第二定律是能量传递的方向性原理，它表明热量自然地从高温物体流向低温物体，而不会反向流动。

熵增原理是热力学第二定律的数学表述，它描述了系统熵的增加趋势。

熵是一个衡量系统有序程度的指标，它的增加代表了能量的不可逆损失。

高等工程热力学应用高等工程热力学的应用十分广泛，涉及到多个工程领域。

以下是一些常见的应用实例：热力学循环分析高等工程热力学经常用于分析热力学循环，如蒸汽动力循环、制冷循环等。

通过对循环中各个组成部分的能量转换和损失进行研究，可以优化循环的效率和性能。

热传导计算在工程中，热传导是一个重要的问题。

高等工程热力学可以通过研究热传导的原理和机制，优化工程中的热传导问题，提高热传导的效率。

热力学系统优化通过对热力学系统进行优化设计，可以提高能量转换效率，降低能量消耗。

高等工程热力学可以通过分析系统的热力学性质，找到最优化的设计方案。

新能源开发高等工程热力学也可以应用于新能源的开发。

通过对新能源的高温特性、热力学性质进行研究，可以优化新能源的利用方式，提高能源利用效率。

结论高等工程热力学是热力学在工程领域中的应用和发展。

它通过研究热力学原理和原理的应用，优化工程中的能量转换和热效应问题。

工程热力学知识点总结工程热力学知识点总结1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，它关注系统的宏观性质和变化。

热力学的基本概念包括系统、界面、过程、平衡状态、状态方程等。

2. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表述，它表示能量的增量等于传热和做功的总和。

数学表达式为ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示热的传递，W表示外界对系统做功。

3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了自然界中存在的一种过程的不可逆性，即熵增原理。

它指出孤立系统的熵总是增加或保持不变，不会减少。

熵增原理对热能转化和能量传递的方向提供了限制。

4. 热力学循环热力学循环是一系列热力学过程组成的闭合路径，通过这个路径，系统经历一系列状态变化，最终回到初始状态。

常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环等。

5. 热力学性质热力学性质是用来描述物质宏观状态的物理量，常用的热力学性质包括温度、压力、内能、焓、熵等。

它们与热力学过程和相变有着密切的关系。

6. 热力学方程热力学方程是用来描述物质宏观状态的数学关系。

常见的热力学方程有状态方程（如理想气体状态方程）、焓的变化方程、熵的变化方程等。

这些方程对于分析和计算热力学过程非常重要。

7. 理想气体理想气体是热力学中一种理想的气体模型。

在理想气体状态方程中，气体的压力、体积和温度之间满足理想气体方程。

理想气体模型对于理解和研究气体性质和行为非常有用。

8. 发动机热力学循环发动机热力学循环是指内燃机和外燃机中进行热能转换的一系列过程。

常见的发动机热力学循环有奥托循环、迪塞尔循环等。

通过研究发动机热力学循环，可以优化发动机的效率和性能。

9. 相变热力学相变热力学研究物质由一种相态转变为另一种相态的过程。

相变热力学包括液体-气体相变、固体-液体相变、固体-气体相变等。

了解相变热力学对于理解物质的性质和行为具有重要意义。

总结：工程热力学是研究能量转化和能量传递规律的学科，它关注系统的宏观性质和变化。

工程热力学复习重点2 0 1 2 . 3 绪论[1] 理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法[2] 理解热能利用的两种主要方式及其特点[3] 了解常用的热能动力转换装置的工作过程1．什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。

2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题3. 热能及其利用[1] 热能：能量的一种形式[2] 来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。

如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。

二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。

[3] 利用形式：直接利用：将热能利用来直接加热物体。

如烘干、采暖、熔炼（能源消耗比例大）间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能，4．.热能动力转换装置的工作过程5．热能利用的方向性及能量的两种属性[1] 过程的方向性：如：由高温传向低温[2] 能量属性：数量属性、,质量属性（即做功能力）[3] 数量守衡、质量不守衡[4] 提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。

第1 章基本概念及定义1. 1 热力系统一、热力系统系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。

外界：与系统相互作用的环境。

界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。

依据：系统与外界的关系系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。

二、闭口系统和开口系统闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。

开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。

三、绝热系统与孤立系统绝热系统：系统内外无热量交换（系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热）孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换=系统+相关外界=各相互作用的子系统之和=一切热力系统连同相互作用的外界四、根据系统内部状况划分可压缩系统：由可压缩流体组成的系统。

简单可压缩系统：与外界只有热量及准静态容积变化均匀系统：内部各部分化学成分和物理”性质都均匀一致的系统，是由单相组成的。