哈尔滨工业大学高等工程热力学复习总结

1.试述理论循环与实际循环的差异1).理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体比热容是随温度上升而增大的。

2).实际循环中为了使循环重复进行，必须更换工质存在换气损失。

3）.实际循环中燃料燃烧需要一定的时间，所以喷油或点火在上止点前，并且燃烧还会延续到膨胀行程，由此形成非瞬时损失和补燃损失，实际循环中总会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失4）.实际循环中，汽缸壁和工质间自始至终存在着热交换，使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线，造成传热损失。

2.发动机的机械损失包括哪几个部分？各占比例如何？常用哪几种方法测量发动机机械损失？机械损失：发动机内部运动零件的摩擦损失（62~75%），驱动附属机构的损失（10~20%）和泵气损失（10~20）带动机械增压器损失（6~10%）。

测定方法：倒拖法、灭缸法（仅适用于多缸发动机）、油耗线法（负荷特性法）。

3.试分析转速和负荷对机械效率的影响。

转速n上升，各摩擦副之间相对速度增加，摩擦损失增加。

曲柄连杆机构的惯性力加大，活塞侧压力和轴承负荷均增高，摩擦损失增加；泵气损失加大。

驱动附件消耗的功多。

因此，机械损失功率增加，机械效率下降。

转速一定时，负荷减小，平均指示压力pmi随之下降，而平均机械损失压力pmm变化很小，因为pmm的大小主要取决于摩擦副的相对速度和惯性力的大小，根据ηm=1-（pmm/pmi）知，随着负荷减小，机械效率ηm下降。

5.试分析影响充气效率的各个因素。

影响充气效率ηv的因素：进气的状态、进气终了的气缸压力和温度、残余废气系数、压缩比及配气定时等。

1.进气终了的压力pa对ηv有重要影响，pa愈高ηv值越大。

2.进气终了的温度Ta：Ta值越高，充入气缸的工质密度越小，可使ηv降低。

3.残余废气系数：汽缸中残余废气增多，不仅使ηv下降，而且使燃烧恶化。

4.配气定时：由于进气迟闭而ζ<1,新鲜充量的容积减小，但pa值却可能拥有气流惯性而使进气有所增加，合适的配气定时应考虑ζpa具有最大值。

第一部分 (第一章～第五章)一、概念（一）基本概念、基本术语1、工程热力学：工程热力学是从工程的观点出发，研究物质的热力性质、能量转换以及热能的直接利用等问题。

2、热力系统：通常根据所研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象。

这种空间内的物质的总和称为热力系统，简称系统。

3、闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统。

系统内包含的物质质量为一不变的常量，所以有时又称为控制质量系统。

4、开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统。

开口系统总是一种相对固定的空间，故又称开口系统为控制体积系统，简称控制体。

5、绝热系统：系统与外界之间没有热量传递的系统，称为绝热系统。

6、孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统，称为孤立系统。

7、热力状态：我们把系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。

8、状态参数：我们把描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。

9、强度性状态参数：在给定的状态下，凡系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关，没有可加性的状态参数称为强度性参数。

10、广延性状态参数：在给定的状态下，凡与系统内所含物质的数量有关的状态参数称为广延性参数。

11、平衡状态：在不受外界影响（重力场除外）的条件下，如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统所处的状态称为平衡状态。

12、热力过程：把工质从某一状态过渡到另一状态所经历的全部状态变化称为热力过程。

13、准静态过程：理论研究可以设想一种过程，这种过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，于是整个过程就可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。

14、可逆过程：当系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，而不留下任何痕迹，这样的过程称为可逆过程。

名称含义说明体积功（或膨胀功）W 系统体积发生变化所完成的功。

2①当过程可逆时，W = ∫ pdV 。

1②膨胀功往往对应闭口系所求的功。

轴功W系统通过轴与外界交换的功。

①开口系，系统与外界交换的功为轴功Ws。

②当工质的进出口间的动位能差被忽略时，Wt=Ws，所以此时开口系所求的轴功也是技术功。

《工程热力学》期末总结一、闭口系能量方程的表达式有以下几种形式：1kg 工质经过有限过程：q = ∆u + w（2-1）1kg 工质经过微元过程：δq = du+δw（2-2）mkg 工质经过有限过程：Q = ∆U +W（2-3）mkg 工质经过微元过程：δQ = dU +δW（2-4）以上各式，对闭口系各种过程（可逆过程或不可逆过程）及各种工质都适用。

在应用以上各式时，如果是可逆过程的话，体积功可以表达为：2δw =pdv（2-5）w= ∫1 pdv2（2-6）δW = pdV（2-7）W = ∫1 pdV（2-8）闭口系经历一个循环时，由于U 是状态参数，∫dU = 0 ，所以∫δQ = ∫δW（2-9）式（2-9）是闭口系统经历循环时的能量方程，即任意一循环的净吸热量与净功量相等。

二、稳定流动能量方程q = ∆h + 1∆c 2 2= ∆h + wt + g∆z + ws（2-10）（适用于稳定流动系的任何工质、任何过程）2q = ∆h −∫vdp（2-11）1（适用于稳定流动系的任何工质、可逆过程）三、几种功及相互之间的关系（见表一）表一几种功及相互之间的关系s1名称 质量比热容c体积比热容 c '摩尔比热容 M c 三者之间的关系单位 J/（k g ·K ）J/（m 3·K ）J/ （kmol ·K ）M cc ' = c ρ 0 =22.4ρ 0 − 气体在标准状况下的密度定压 c'c pM c p定容c V'c VM c V推 动功W push开口系因工质流动而传 递的功。

热工基础的期末总结一、热力学部分1. 热力学基础知识的学习热力学是研究热能与其他形式能量之间相互转化和传递的一门学科。

在学习过程中，我通过课堂的学习、书籍和网上资料的查阅，对热力学的基本概念、热力学系统和热力学性质等方面有了初步的了解。

2. 热力学基本定律热力学基本定律是热力学的核心内容，也是热工基础的重点。

本课程主要学习了热力学的三大基本定律：热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。

通过对这些定律的学习和应用，我能够分析和计算热力学系统的能量转移和能量转化过程。

3. 热力学过程和热力学循环热力学过程是指系统在一定条件下发生的能量传递和物理性质发生变化的过程。

热力学循环是指系统在一定路径下变化，最终回到初始状态的过程。

通过学习这些内容，我能够对热力学过程和热力学循环进行分析和计算，从而了解能量转移和物理性质变化的规律。

4. 热力学性质的计算热力学性质是指描述系统热力学状态和性质的量，如温度、压力、体积等。

在学习过程中，我学习了热力学性质的计算方法，如状态方程、热容、焓、熵等。

通过对热力学性质的计算，我能够确定系统的热力学状态和性质。

二、传热学部分1. 传热学的基本概念和模型传热学是研究热量如何从高温区向低温区传递的学科。

在学习过程中，我学习了传热学的基本概念和模型，如传热方式、传热模型和传热原理等。

2. 传热方式和传热模型传热方式是指热量传递的途径，主要包括传导、对流和辐射。

传热模型是指用来描述传热过程的数学模型，如传热定律和传热方程等。

在学习过程中，我对这些内容进行了深入的学习和了解。

3. 传热计算方法在传热学中，计算方法是非常重要的，主要包括传热计算和传热换热器的计算。

传热计算是指通过传热方程和传热模型对传热过程进行计算和分析。

传热换热器的计算是指对传热器的传热性能和换热器的几何参数进行计算和设计。

通过学习和掌握这些计算方法，我能够对传热系统进行分析和设计。

三、实践操作在本学期的热工基础课程中，我还进行了一些实践操作和实验课程。

1.定性解释Benard流。

当△T=T1-T2=0时，平衡态；当△T>0，但△T<△T c（临界稳态）时，稳态导热；当△T>△T c时，宏观对流，并且当△T>△T c，继续上升时，卷的尺寸上升，环的数目下降。

2.何谓热力学几率（配容数）？答：对应某以宏观状态的微观状态总数，不小于1.3.热力学几率与有序度有何关系？答：热力学几率越大，有序度越小。

4.Onsager 倒易关系的物理意义是什么？答Onsager 倒易关系是指线性唯象具有对称性，其物理意义是一种力对另一种流的作用等于另一种力对流的反作用。

5.简述非平衡线性区最小熵产生原理及其物理意义。

答：对满足线性唯象定律及Onsager倒易关系的系统而言，其恒定状态即与外界相适应的状态是熵产生最小的状态。

物理意义：○1非平衡线性区的熵产生特性：恒定状态下熵产生处于极小值；恒定状态具有稳定性，熵产生涨落导致恒定状态偏离。

○2反应了非平衡状态的“惰性”，当边界条件阻止体系达到平衡时，体系将选择一个最小耗散的态，平衡态仅是一个特例。

○3在非平衡线性区，恒定状态是稳定的，不会自发形成时空有序结构，即使初始条件强加一个有序结构，但随时间的推移，体系最终发展到一个无序的定态。

6.简述非平衡线性区形成耗散结构的条件。

1)开放系统，吸收负熵流，des<02)λ>λc ,系统的动力学方程具有不稳定解3)涨落导致系统脱离不稳定状态7.热力学零定律：A与C平衡，B与C平衡，则A与B平衡。

亦即热平衡时有宏观特征相同。

8.热力学第二定律：复杂体系自发趋于无序或趋于平衡。

9.热力学第三定律：绝对零度不可达到但可接近。

10.平衡态：分子水平最混乱和最无序的态。

11.平衡结构：分子水平上的有序结构，可在孤立的环境中和在平衡的条件下维持，无需与环境进行能质交换，由平衡相变形成。

12.耗散结构（非平衡）：宏观的时空有序结构，○1远离平衡条件，○2与环境有能质交换时才能维持，由非平衡相变构成，是存在能量耗散状态下的有序结构。

工程热力学与传热学总结与复习一、工程热力学1.热力学基本概念：温度、压力、体积、能量、功、热量等。

2.热力学第一定律：能量守恒原理，能量的转化与传递。

3.热力学第二定律：熵增原理，能量转化的方向性和能量质量的评价。

4.热力学循环：热力学循环的性质和效率计算。

5.热力学性质：热容、比热、比容等，理想气体方程等。

6.相变与理想气体：气体的状态方程，相变的特性和计算。

7.热力学平衡与稳定性：热力学平衡条件和稳定性判据。

8.热力学性能分析：绝热效率、功率、热效率等。

二、传热学1.传热基本概念：传热方式（传导、对流、辐射）、传热热流量。

2.热传导：热传导过程的数学模型、导热系数、傅里叶热传导定律等。

3.对流传热：强制对流和自然对流，传热换热系数的计算和影响因素。

4.辐射传热：黑体辐射、斯特藩—玻尔兹曼定律、辐射传热换热系数等。

5.热传导与热对流的复合传热：壁面传热、换热器传热、管壳传热等。

6.传热器件性能：传热器件的热阻、效率、流动阻力等。

1.理解基本概念：温度、压力、体积、能量、功、热量等的概念和关系。

2.强化热力学基本定律：热力学第一定律和第二定律的应用，能量转化与传递的分析。

3.熟悉状态方程：理想气体方程等的使用，相变的特性和计算方法。

4.学会评价热力学性能：热力学循环的性质和效率计算，热力学性能分析的方法。

5.掌握传热方式和模型：传热方式的概念和特点，热传导、对流传热和辐射传热的数学模型。

6.熟练计算传热换热系数：热传导、对流传热和辐射传热的传热换热系数的计算方法。

7.理解传热过程中的复合传热：热传导与热对流的复合传热的分析和计算方法。

8.增强对传热器件性能的认识：传热器件性能评价的指标和计算方法。

在复习过程中，可以通过阅读教材和相关的参考书籍深入学习热力学和传热学的理论知识。

同时，要结合例题和习题进行练习，加强对概念和公式的运用和理解。

此外，可以通过查找工程实例和实验数据来应用所学知识，加深对热力学和传热学的认识和理解。

第一章 1.热力系统分类：(1)闭口系统：只有能量交换，而无质量交换(2)开口系统：有能量交换，也有质量交换。

(3)绝热系统：无热量交换。

(4)孤立系统：既无能量交换，又无质量交换。

2.热力学第零定律如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。

3.比体积v=V/m=1/p 4.(热力)平衡状态：在不受外界影响的条件下（重力场除外），如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统处于平衡状态。

注意：必须同时满足热和力的平衡。

5.稳定：参数不随时间变化.稳定不一定平衡，但平衡一定稳定6.平衡：时间上均匀：空间上平衡不一定均匀，单相平衡态则一定是均匀的7.不平衡状态，在无外界影响下，会自发地趋于平衡。

平衡状态不会自发地破坏。

8.对理想气体：pv=RgT 状态方程f （p,v,T)=09.准平衡过程定义：若过程进行得相对缓慢，工质在平衡被破坏后自动回复平衡所需时间很短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不显著偏离平衡状态。

或由一系列连续的平衡态组成的过程。

实现条件：压力差ΔP-0温度差ΔT-0准平衡过程有实际意义吗:既是平衡，又是变化,既可以用状态参数描述，又可进行热功转换10.可逆过程：三个条件(1)工质沿相同路径逆行。

(2)回复到原来的状态。

(3)外界也回复到原来状态而不留下任何变化。

准平衡过程+无耗散效应=可逆过程不可逆根源：不平衡势差和耗散效应11.关于过程功：功是过程量。

功的正负：当dv>0（工质膨胀），w>0，功为正，系统对外作功。

当dv<0（工质被压缩），w<0，功为负，系统消耗功。

热量定义：热量是热力系与外界相互作用的另一种方式，在温度的推动下，以微观无序运动方式传递的能量。

12.熵的简单说明：熵是状态参数。

符号规定：dS >0，系统吸热时为正Q >0；dS <0，系统放热时为负Q <0。

物理意义：熵体现了可逆过程传热的大小与方向。

工程热力学复习知识点一、知识点基本概念的理解和应用（约占40%），基本原理的应用和热力学分析能力的考核（约占60%）。

1. 基本概念掌握和理解：热力学系统（包括热力系，边界，工质的概念。

热力系的分类：开口系，闭口系，孤立系统）。

掌握和理解：状态及平衡状态, 实现平衡状态的充要条件。

状态参数及其特性。

制冷循环和热泵循环的概念区别。

理解并会简单计算：系统的能量，热量和功（与热力学两个定律结合）。

2. 热力学第一定律掌握和理解：热力学第一定律的实质。

理解并会应用基本公式计算：热力学第一定律的基本表达式。

闭口系能量方程。

热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。

稳态稳流的能量方程。

理解并掌握：焓、技术功及几种功的关系（包括体积变化功、流动功、轴功、技术功）。

3. 热力学第二定律掌握和理解：可逆过程与不可逆过程（包括可逆过程的热量和功的计算）。

掌握和理解：热力学第二定律及其表述（克劳修斯表述，开尔文表述等）。

卡诺循环和卡诺定理。

掌握和理解：熵（熵参数的引入，克劳修斯不等式，熵的状态参数特性）。

理解并会分析：熵产原理与孤立系熵增原理，以及它们的数学表达式。

热力系的熵方程（闭口系熵方程，开口系熵方程）。

温- 熵图的分析及应用。

理解并会计算：学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。

4. 理想气体的热力性质熟悉和了解：理想气体模型。

理解并掌握：理想气体状态方程及通用气体常数。

理想气体的比热。

理解并会计算：理想气体的内能、焓、熵及其计算。

理想气体可逆过程中，定容过程，定压过程，定温过程和定熵过程的过程特点，过程功，技术功和热量计算。

5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题理解并掌握：蒸汽的热力性质（包括有关蒸汽的各种术语及其意义。

例如：汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等）。

蒸汽的定压发生过程（包括其在p-v 和T-s 图上的一点、二线、三区和五态）。

热力学重点知识总结(期末复习必备)热力学重点知识总结 (期末复必备)1. 热力学基本概念- 热力学是研究物质和能量转化关系的科学领域。

- 系统：研究对象，研究所关注的物体或者物质。

- 环境：与系统相互作用的外部世界。

- 边界：系统与环境之间的分界面。

2. 热力学定律第一定律：能量守恒定律- 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会在不同形式之间转化。

- $\Delta U = Q - W$，其中 $U$ 表示内能，$Q$ 表示传热量，$W$ 表示对外界做功。

第二定律：热力学箭头定律- 热量不会自发地从低温物体传递到高温物体，而是相反的方向。

- 热量自发地会沿着温度梯度从高温物体传递到低温物体。

- 第二定律的一个重要应用是热机效率计算：$\eta =\frac{W}{Q_H}$，其中 $Q_H$ 表示从高温热源吸收的热量，$W$ 表示对外界做的功。

第三定律：绝对零度定律- 温度无法降低到绝对零度，即 $0$K 是一个温度的下限。

- 第三定律提供了热力学的温标基准，即绝对温标。

3. 热力学过程绝热过程- 绝热过程是指在过程中不与环境发生热量交换的过程。

- 绝热过程中，系统的内能会发生改变，但传热量为零。

等温过程- 等温过程是指在过程中系统与环境保持恒定的温度。

- 在等温过程中，系统的内能不变，但会发生热量交换。

绝热可逆过程- 绝热可逆过程是指绝热过程与可逆过程的结合。

- 在绝热可逆过程中，系统不仅不与环境发生热量交换，还能够在过程中达到热力学平衡。

4. 热力学系统分类封闭系统- 封闭系统是指与环境隔绝，但能够通过物质和能量交换来进行工作的系统。

开放系统- 开放系统是指与环境可以进行物质和能量交换的系统，也称为流体系统。

孤立系统- 孤立系统是指与环境既不进行物质交换，也不进行能量交换的系统。

5. 热力学熵- 熵是热力学中一个重要的物理量，表示系统的无序程度或混乱程度。

- 熵的增加反映了系统的混乱程度的增大，熵的减少反映了系统的有序程度的增大。

一、填空选择1、做功和传热的异同：相同点：①通过边界传递的能量；②过程量；不同点：①功传递由压力差推动，比体积变化是作功标志；热量传递由温差推动，比熵变化是传热的标志；②功是物系间通过宏观运动发生相互作用传递的能量；热是物系间通过杂乱的微粒运动发生相互作用而传递的能量。

③传热仅是热能的传递过程，而做功过程一般伴随能量形态的转化。

④功转化为热是无条件的，而热转化为功是有条件、有限度的。

2、某过程可在p-v图中用实线表示，则必为准静态过程3、某过程可在p-v图中用实线表示，则不一定为可逆过程。

4、系统处于平衡状态时，绝对压力不变。

5、不计恒力场作用，平衡态单相系统内各点的状态参数，如密度必定是均匀一致的。

6、经过一个不可逆循环，工质不能恢复原来状态，这种说法是错的。

7、无任何耗散效应的准平衡过程是可逆过程。

8、平衡状态：平衡必稳定，稳定未必平衡，平衡未必均匀。

9、热力学第一定律用于任意系统、任意工质、任意过程。

10、功不是状态参数，热力学能与推动功之和是状态参数。

11、①当n = 0→定压过程②当n = 1→定温过程③当n = k→定熵（绝热）过程④当n = ∞→定容过程12、实际气体的压缩因子，可大于、小于或等于113、气体的临界压缩因子小于114、物质的比定压热容大于或等于比定容热容15、某个管道是喷管还是扩压管，不取决于管道形状，而取于管道内流体流速和压力16、对一定大小气缸的活塞式压气机，因余隙容积的存在，生产1kg气体的理论消耗功不变，实际耗功增大，压气机生产量下降17、循环增压比越大，则实际循环的热效率越高18、工程上尚无进行卡诺循环的蒸汽动力装置的原因是湿饱和区温限太小且压缩两相介质困难19、实现再热循环是为了提高蒸汽膨胀终了的干度20、抽汽回热循环中，抽汽级数越多，循环效率越高，因为抽汽级数越多，平均放热温度不变，平均吸热温度越高21、在压缩气体制冷循环中，随循环增压比提高，制冷系数下降，循环制冷量下降22、与采用可逆膨胀机相比，压缩蒸汽制冷循环中采用节流阀简化了设备降低了制冷量，降低了制冷系数23、工程上，压缩蒸汽制冷装置中常采用使制冷工质在冷凝器中冷凝后继续降温，即所谓的过冷工艺，以达到增加制冷量，提高制冷系数24、①吸收热量温度升高，焓值上升，相对湿度减小，吸湿能力增大②放出热量温度降低，焓值降低，相对湿度增大，吸湿能力减弱25、秋天白天秋高气爽气温较高，此时的空气为未饱和空气26、能够直接确定湿空气是否饱和的物理量是相对湿度27、湿空气的相对湿度增大，含湿量的变化不确定二、计算参考题型课后题1-12、1-16例2-1、课后题2-3例3-2、课后题3-5例4-7、课后题4-10,4-13例5-3、课后题5-1,5-7。

1、例题例1：有一容积为23m 的气罐（内有空气，参数为1bar,20℃）与表压力为17bar 的20℃的压缩空气管道连接，缓慢充气达到平衡（定温)。

求：1.此时罐中空气的质量 2。

充气过程中气罐散出的热量 3。

不可逆充气引起的熵产（大气压1bar ，20℃)解：充气前1p =1bar 1T =20℃ 质量1m ,充气后2p =0p =17bar 2T =1T =20℃ 质量2m ①2m =22RgT V P =12RgT VP ②热力学第一定律：Q=E ∆+⎰-)(12)(12τm m d e de +tot WE ∆=u ∆=2u —1u =22u m -11u m ；⎰-)(12)(12τm m d e de =00dm u ⎰-τ=in m u 0=)(120m m u --；tot W =in m -00V p =)(1200m m P V --;得：Q=22u m —11u m )(120m m u --)(1200m m P V --=22u m —11u m )(120m m h -- 由缓慢充气知为定温过程，1u =2u =0V C 1T ； 0h =0P C 0T ；Q=)(12m m -0V C 1T -)(12m m -0P C 0T =)(12m m -0V C （1T -0γ0T ）=（2p -1p ）V)1(01001--γγT T T③S ∆=g f S S ++⎰-)(21)(21τm m d S d S =2m 2S —1m 1S ; f S =T Q ； ⎰-)(21)(21τm m d S d S =in S )(12m m -；g S =（2m 2S —1m 1S ）-in S )(12m m --0T Q =2m （2S -in S ）+1m （in S -1S ）—0T Q ； S ∆=2S -1S =P C 12lnT T -g R 12ln p p； g S =2m （P C in T T 2ln—g R in p p 2ln )+1m (P C 1ln T T in —g R 1ln p p in ）—0T Q ； g L S T E 0= 例2：1mol 理想气体2o ,在(T ，V ）状态下,1S ，1Ω，绝热自由膨胀后体积增加到2V ，此时2S ，2Ω.求①2)(O S ∆，解：①21256ln .73/V V nR nRln J K S ===∆ （n=1mol)； S ∆=K 12ln ΩΩ=nRln2=Kln A nN 2； 12ΩΩ=AnN 2=23108.110⨯② 1Ω=AnN 21=23108.110⨯-可以看出逆过程是可能的,但是概率很小，在宏观上仍表现为方向性，故过程可逆（或熵增原理）完全是统计的量与热力学观点不同. 例3（1）：500kg 温度为20℃水，用电加热器加热到60 ℃,求这一过程造成的功损和可用能的损失，不考虑散热损失，大气温度20℃，水的P C =4。

高等工程热力学课后复习总结一、和1、和的产生能量的转换在数量和方向上都有各自的规律，这是早已知道的事实。

但是，能量转换方向对能量可用程度的制约，长期以来却未被重视。

第二次世界大战后，随着世界能源危机的日益恶化，如何正确评价、充分利用、合理计算能量（更确切地说是可用能或有效能），就成了摆在能源工作者面前的一争重要理论问题，而其首要任务就是应区分可用能与无用能。

“”和“”就是在这一研究中产生的两个新概念。

2、和的概念依热力学第二定律，在能量转换方向上存在着明显的不平等性；功（机械能的、电能的）可以无制约地转换成内能、热量，而内能、热量却不能以任意的程度转换为功。

由此可将能量分为两类：一是可转换成注何不同形式的能量，且在转换过程中不受热力学第二定律的制约；二是在转换过程中受着热力学第二定律的制约。

人们就把那些按照热力学第二定律有可能转换成不同能量形式的、且具有无限可转换性的各种能量统称为“”，而把能量中不能转化为的那些能量统称为“”。

由此可知，能量也有优劣之分：最优质的能量是，最劣质的能量是。

（1）（exergy）--在环境条件下，任一形式的能量中理论上能够转变为有用功的那部分能量，称为该能量的，用Ex表示，单位: J、kJ；（2）（anergy）：--系统中不能转变为有用功的那部分能量称为；用An表示，单位: J、kJ 。

3、分类可分为以下几类：热量、冷量、物质或物流、功源（1）热量系统温度高于环境温度时系统与外界传递的热量所做的最大有用功称为热量，用ExQ 表示。

在T0（环境温度）和T （T > T0）两热源间实施卡诺循环，热源（系统）T 放出热量Q 时，所能产生的最大功就是热量Q 的热量（有效能）。

根据热力学第二定律，该热量就是两热源之间卡诺循环的循环净功。

（2）冷量系统温度低于环境温度，所具有的称为冷量，用ExQ’表示。

系统温度T 低于环境温度T0，则可在T与T0之间设置可逆热机，该热机自环境吸热δQ0，向低温系统放热δQ’ ，向外输出的最大有用功即为冷量**热量与冷量的不同热量：系统放出热量的同时，放出热量，热量与热流Q方向一致。

第一章1平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。

而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。

可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。

热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。

2准平衡过程与可逆过程有何区别？答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。

准平衡过程只注重的是系统内部而可逆过程是内外兼顾！3不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？答：不正确。

引起其他变化时是可以回到初态的第二章1.绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器。

问：⑴空气的热力学能如何变化？⑵空气是否作出了功？⑶能否在坐标图上表示此过程？为什么?答：（1）空气向真空的绝热自由膨胀过程的热力学能不变。

（2）空气对外不做功。

（3）不能在坐标图上表示此过程，因为不是准静态过程。

根据q= u+w 分析2.⑴气体膨胀时一定对外作功。

错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。

⑵气体被压缩时一定消耗外功。

对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压缩的，要想压缩体积，必须借助于外功。

⑶气体膨胀时必须对其加热。

错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，不用对其加热。

⑷气体边膨胀边放热是可能的。

对，比如多变过程，当n 大于k 时，可以实现边膨胀边放热。

⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的。

错，比如多变过程，当n 大于k 时，可以实现边压缩边吸热。

⑹对工质加热，其温度反而降低，这种情况不可能。

错，比如多变过程，当n 大于1，小于k 时，可实现对工质加热，其温度反而降低。

4.“任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确？不正确，因为外功的含义很广，比如电磁功、表面张力功等等，如果只考虑体积功的话，那么没有体积变化的过程就一定不对外作功。

工程热力学知识点总结工程热力学是一门研究能量转换规律以及热能有效利用的学科，它在能源、动力、化工等领域有着广泛的应用。

以下是对工程热力学一些重要知识点的总结。

一、基本概念1、热力系统热力系统是指人为选取的一定范围内的物质作为研究对象。

根据系统与外界的物质和能量交换情况，可分为闭口系统（与外界无物质交换）、开口系统（与外界有物质交换）和绝热系统（与外界无热量交换）等。

2、状态参数描述热力系统状态的物理量称为状态参数，如压力、温度、比体积等。

状态参数的特点是只取决于系统的状态，而与达到该状态的路径无关。

3、热力过程热力系统从一个状态变化到另一个状态所经历的途径称为热力过程。

常见的热力过程有定容过程、定压过程、定温过程和绝热过程等。

4、热力循环系统经历一系列热力过程后又回到初始状态，所形成的封闭过程称为热力循环。

二、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热力学中的应用，其表达式为：输入系统的能量输出系统的能量＝系统储存能量的变化。

对于闭口系统，热力学第一定律可表示为：＄Q ＝＼Delta U ＋ W$，其中＄Q$ 为系统吸收的热量，＄＼Delta U$ 为系统内能的变化，＄W$ 为系统对外所做的功。

对于开口系统，热力学第一定律的表达式较为复杂，需要考虑进、出口的能量流动。

三、热力学第二定律热力学第二定律指出了热过程的方向性和不可逆性。

常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。

克劳修斯表述：热量不可能自发地从低温物体传向高温物体。

开尔文表述：不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。

热力学第二定律的实质是揭示了自然界中一切自发过程都是不可逆的。

四、理想气体的性质理想气体是一种假设的气体模型，其分子之间没有相互作用力，分子本身不占有体积。

理想气体的状态方程为＄pV ＝ nRT$，其中＄p$ 为压力，＄V$ 为体积，＄n$ 为物质的量，＄R$ 为气体常数，＄T$ 为温度。

理想气体的内能和焓仅与温度有关，与压力和体积无关。

例1:有一容积为的气罐（内有空气，参数为lbar> 209）与表压力为17bar的209的压缩空气管逍连接，缓慢充气达到平衡（定温人求：1•此时«中空气的质量2•充气过程中气罐散出的热量3•不可逆充气引起的埼产（大气压Ibar. 20-C）解J 充气前 />| =lbar r =20*C 质量“，充气后= p«=17bar r,=r =20X?质量叭①眄=- - -RgT》RgT\ ②热力学第一泄律：Q=A£>L G〃牝A£ = Aw二《2•"产加2"2•朋Ml：二心"如=-坳（加2_"）•W洌=-叫“0% = 一卩視（«h 一W|）:得J Q= W02 •"5_"）_%九（加2 _"）二“®"•加M 由缓慢充气知为；^^温过程.H|=H2 = Q,；r,：hQ 叫To：T -Y TQ= （"S - 加J 5 T, - （"b - "S） C耳几=（叫-加I）Cy（G 人人）=（小• Pl〉V ~~（］（齐》_ I）③ A5 = $f +亠+（（SM叫-$2%）= ® $2-"" S|；Sf=¥‘0L（S|%-S2%）= » （加2 一加小Sg=（阴S?" S, ）-» （叫一心）-¥=叫（SfSjn） +W|/oA5 = S”S严Cp ln2人ln4" T\Pl¥■:E L= T^Sg5… = /»-> （C» \n — -R_ In ）+/«. （C« In — - /?In ）* - 几”%' P 7； E P\例2： Imol理想气体02,在（T, V）状态下，S|, 绝热自由膨胀后体积增加到2S此时S. G_求①（△s）6,誓②若a=i,试问全部。