工程热力学知识总结
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工程热力学大总结'…第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
)开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
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,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
}均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态: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。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
:热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
S dEW m ++⎪⎭⎫δδ111.BT w m =22式中22wm —分子平移运动的动能,其中m 是一个分子的质量,w 是分子平移运动的均方根速度; B —比例常数;T —气体的热力学温度。
2.t T +=273压 力 :1.nBT w m n p 322322==式中P —单位面积上的绝对压力;n —分子浓度,即单位容积内含有气体的分子数VNn =,其中N 为容积V 包含的气体分子总数。
2.fFp =F —整个容器壁受到的力,单位为牛(N );f —容器壁的总面积(m 2)。
3.g p B p +=(P >B )H B p -=(P <B )式中 B —当地大气压力P g —高于当地大气压力时的相对压力,称表压力;H —低于当地大气压力时的相对压力,称为真空值。
比容: 1.mV v = m 3/kg式中 V —工质的容积m —工质的质量2.1=v ρ 式中 ρ—工质的密度kg/m3v —工质的比容m 3/kg热力循环:⎰⎰=w q δδ多变过程:凡过程方程为=n pv 常数的过程,称为多变过程。
定容过程:定量工质容积保持不变时的热力过程称为定容过程。
定压过程:定量工质压力保持不变时的热力过程称为定压过程。
定温过程:定量工质温度保持不变时的热力过程称为定温过程。
单级活塞式压气机工作原理:吸气过程、压缩过程、排气过程,活塞每往返一次,完成以上三个过程。
活塞式压气机的容积效率:活塞式压气机的有效容积和活塞排量之比,称为容积效率。
活塞式压气机的余隙:为了安置进、排气阀以及避免活塞与汽缸端盖间的碰撞,在汽缸端盖与活塞行程终点间留有一定的余隙,称为余隙容积,简称余隙。
最佳增压比:使多级压缩中间冷却压气机耗功最小时,各级的增压比称为最佳增压比。
压气机的效率:在相同的初态及增压比条件下,可逆压缩过程中压气机所消耗的功与实际不可逆压缩过程中压气机所消耗的功之比,称为压气机的效率。
热机循环:若循环的结果是工质将外界的热能在一定条件下连续不断地转变为机械能,则此循环称为热机循环。
工程热力学概念总结1.热力学系统:热力学系统是指被研究的物体或物质的一部分,可以是任何大小,包括军舰、蒸汽锅炉、汽车引擎、空调系统等。
系统可以是开放系统、封闭系统或孤立系统。
开放系统可与环境进行能量和物质的交换,封闭系统只能与环境进行能量交换,而孤立系统既不能与环境进行能量交换也不能与环境进行物质交换。
2.状态和状态参量:一个热力学系统具有一组描述其状态的特性,这些特性称为状态参量,包括压力、温度、体积、密度等。
系统的状态是由这些状态参量所决定的。
3.热力学过程:热力学过程是指系统从一个状态变化到另一个状态的过程。
常见的热力学过程有等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程等。
4.热力学第一定律:热力学第一定律是能量守恒原理在热力学中的表达。
按照热力学第一定律,系统的能量增量等于系统所吸收的热量减去所做的功。
即ΔU=Q-W,其中ΔU为系统内能的变化,Q为系统所吸收的热量,W为系统所做的功。
5.热力学第二定律:热力学第二定律是热力学中关于能量转化的不可逆性的原理。
它可以通过熵的概念来表达,即熵在任何一个孤立系统中总是增加的。
热力学第二定律也可以用来描述热量只能从高温物体流向低温物体的原因,即热能无法完全转化为功,总会有一部分热能转化为了无用的热能。
6.热机和热泵:热机是根据热能转化为机械功的原理工作的设备,它们可以根据工作物质的不同分为蒸汽机、汽轮机、内燃机等。
而热泵则是根据逆向热力学原理,利用外部能量将低温的热量转移到高温区域的设备。
7.热力学循环:热力学循环是指系统经历一系列热力学过程后又恢复到初始状态的过程。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等。
8.物质和能量平衡:在热力学中,物质和能量都必须满足平衡条件。
物质平衡是指系统中各组分的质量守恒,而能量平衡是指系统中各能量流动的输入和输出必须平衡。
这两个平衡条件是热力学研究中非常重要的基础。
综上所述,工程热力学是研究能量转化和能量流动的科学,包括热力学系统、状态和状态参量、热力学过程、热力学定律、热机和热泵等概念。
工热知识点总结一、理论基础1. 热力学基础热力学是研究热现象和能量转化规律的科学,其研究对象包括热力学系统的状态、过程和相互作用等。
热力学定律包括热力学第一、二、三定律,它们分别描述了能量守恒、熵增加和温度不可降的规律。
2. 热传导热传导是指物质内部热能的传递,根据导热介质的不同,可分为导热、导电、导磁等传导方式。
热传导的计算公式为热传导方程,其中包括热传导系数、温度梯度和距离梯度等。
在实际工程中,热传导的计算可以通过有限元分析、数值模拟等方法得到。
3. 对流传热对流传热是指通过流体的流动使热能传递的过程,可以是强迫对流或自然对流。
对流传热的传热系数和换热器的设计是工热领域的重要内容。
4. 热辐射热辐射是指物体由于温度差而发出或吸收的电磁波,热辐射的计算需要考虑辐射率、温度、表面发射率等参数。
热辐射通常可以通过辐射传热方程来描述,实际工程中可以应用黑体辐射、灰体辐射等模型进行计算。
二、热力学系统1. 封闭系统封闭系统是指不与外界交换物质,但与外界进行能量交换的系统。
热力学系统通常可以根据其与外界的物质交换情况分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
2. 开放系统开放系统是指既与外界进行能量交换,又与外界进行物质交换的系统。
例如,蒸汽锅炉和汽轮机系统就是开放系统。
3. 孤立系统孤立系统是指既不与外界交换物质,也不与外界进行能量交换的系统。
孤立系统是理论假设中的一个重要模型,可以用于研究理想化的热力学系统。
三、热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是理想化的热力学循环模型,其效率最高,可用于分析和比较各种热力学循环系统的性能。
卡诺循环包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程,可以用来分析热机和热泵的性能。
2. 布雷顿循环布雷顿循环是一种热力学循环,广泛应用于蒸汽轮机、汽轮机和制冷机等系统。
布雷顿循环包括等压加热、等压膨胀、等压冷却和等压压缩四个过程,可以用来分析蒸汽发电系统和空气压缩系统的性能。
3. 斯特林循环斯特林循环是一种理想化的热力学循环模型,包括等温定压加热、绝热膨胀、等温定压冷却和绝热压缩四个过程。
工程热力学总结第一章,基本概念工质: 实现热能和机械能相互转化的媒介物质。
热源(高温热源) :工质从中吸取热能的物系。
冷源(低温热源) :接受工质排出热能的物系。
热力系统(热力系):人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。
系统选择有任意性,可以是物质(气体,也可以是气缸(工具))。
外界:热力系统以外的部分。
边界:系统与外界之间的分。
系统分类(按能量物质交换分类)闭口系统:系统与外界无物质交换,系统内质量(关键看质量,只要质量不变,即使气体空间位置发生变化,仍为闭口系,漏气问题常用)恒定不变,也称控制质量开口系统:系统与外界有物质交换,系统被划定在一定容积范围内,也称控制容积 绝热系统:系统与外界无热量交换孤立系统:系统与外界既无能量交换,也无物质交换简单可压缩系统:系统与外界只有热量与容积功交换(现如今均为简单可压缩)。
热力学状态:工质在热力变化过程中某一瞬间呈现出来的宏观物理状况,简称状态(了解即可)状态参数:描述工质所处状态的宏观物理量。
如温度、压力体积、焓(H )、熵(S)、热力学能(u )等。
状态参数其值只取决于初终态,与过程无关。
常用的状态参数有: 压力P 、温度T 、体积V 、热力学能U 、焓H 和熵S.其中压力P 、温度T 和体积V 可直接用仪器测量,称为基本状态参数。
其余状态参数可根据基本状态参数间接算得。
5)(了解即可)状态参数有强度量与广延量之分: 强度量:与系统质量无关,如P 、T 。
强度量不具有可加性。
广延量:与系统质量成正比,如V 、U 、H 、S 。
广延量具有可加性。
广延量的比参数(单位质量工质的体积、热力学能等)具有强度量的性质,不具有可加性。
基本状态函数温度(t ) t(℃)=T(K)-273.15压强:绝对压力p 、表压力P g 、真空度p v 及大气压力之间的关系 比体积:单位质量物质所占的体积 单位:m3/kgv 与ρ互成倒数,即:v ρ=1平衡态:不受外界影响的情况下,系统宏观状态量量保持不变 实现平衡的充要条件:两个平衡热平衡:组成热力系统的各部分之间没有热量的传递 力平衡:组成热力系统的各部分之间没有相对位移状态参数坐标图:对于简单可压系统,由于独立参数只有两个,可用两个独立状态参数组成二维平面坐标系,坐标图中任意一点代表系统某一确定的平衡状态,任意一平衡状态也对应图上一个点,这种图称状态参数坐标图。
工程热力学知识点总结一、热力学基本概念1.1 系统和环境1.2 状态量和过程量1.3 定态和非定态过程1.4 热平衡和热力学温度二、热力学第一定律2.1 能量守恒原理2.2 内能和焓2.3 热机效率和制冷系数三、热力学第二定律3.1 熵的概念与意义3.2 熵增原理与熵减原理3.3 卡诺循环及其效率四、物质的状态方程及其应用4.1 物态方程的概念与分类4.2 伯努利方程及其应用4.3 范德华方程及其应用五、相变热力学基础知识5.1 相变的基本概念5.2 相变过程中的物态方程5.3 相变焓和相变熵六、理想气体状态方程及其应用6.1 理想气体状态方程6.2 绝热过程中理想气体的温度压强关系6.3 恒容过程中理想气体内能变化七、混合气体热力学基础知识7.1 混合气体的概念7.2 混合气体的状态方程7.3 理想混合气体的热力学性质八、化学反应热力学基础知识8.1 化学反应的基本概念8.2 化学反应焓变和熵变8.3 反应平衡条件及其判定九、传热基础知识9.1 传热方式及其特点9.2 热传导方程及其解法9.3 对流传热及其换热系数十、工程热力学分析方法10.1 理想循环分析方法10.2 实际循环分析方法10.3 燃料空气循环分析方法十一、工程热力学实际应用11.1 能量转换装置的工作原理与性能分析11.2 能量转换装置的优化设计与运行控制11.3 工业过程中能量利用与节能技术总结:本文介绍了工程热力学知识点,包括了基本概念、第一定律和第二定律、物质状态方程及其应用、相变热力学基础知识、理想气体状态方程及其应用、混合气体热力学基础知识、化学反应热力学基础知识、传热基础知识、工程热力学分析方法和工程热力学实际应用。
这些知识点是工程热力学的核心内容,对于掌握能源转换与利用技术以及节能减排具有重要意义。
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。
第一章基本概念1. 基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
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,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态: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。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(u )或密度(p )、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
工程热力学知识点1.热力学系统:热力学系统是指研究对象的一部分,可以是一个物体、一堆物体或者由物质组成的一部分空间。
根据与外界的能量交换情况,热力学系统可分为开放系统、封闭系统和孤立系统。
2.热力学性质:热力学性质指描述热力学系统状态的物理量,包括温度、压力、体积、能量等。
温度是衡量系统热平衡程度的物理量,通常用摄氏度或开尔文度量;压力是物质单位面积上的力,常用帕斯卡表示。
3.热平衡和热平衡态:当一个系统与外界无能量和物质交换,且系统各个部分之间没有内部驱动力时,系统处于热平衡态。
在热平衡态下,系统各点的温度相等。
4.热力学过程:热力学过程是指研究对象从一个状态到另一个状态的转变。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
5.理想气体状态方程:理想气体状态方程描述了理想气体的状态。
根据理想气体状态方程,PV=nRT,其中P为气体压力,V为气体体积,n为气体物质的摩尔数,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
6.热力学第一定律:热力学第一定律也称能量守恒定律,它表明能量在系统中的转换是不会消失的,只会从一种形式转化为另一种形式。
7.热力学第二定律:热力学第二定律是关于热能转化的限制性规律,它确立了自然界中热能转化的方向,即热量只能从高温物体传向低温物体。
8.热力学循环:热力学循环是指一系列经历各种热力学过程的系统,最终回到初始状态。
常见的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环等。
9.温度计和热工计量:温度计是测量温度的仪器,根据热胀冷缩原理,例如温度计中的水银柱上浮下沉来表示温度的高低。
热工计量是测量热力学过程中能量转换的仪器,例如蒸汽流量计和压力计等。
10.热力学循环的效率:热力学循环的效率是指从热量到机械能转化的效率,表示为循环获得的净功与输入的热量之比。
根据卡诺定理,所有工作于相同温度范围内的可逆循环具有相同的效率,而实际循环的效率往往低于理论值。
综上所述,这些是工程热力学的一些重要知识点,热力学是研究能量转化和利用的基础,对于工程学科的学习和应用具有重要意义。
工程热力学大总结大全 Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
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,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态: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。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
工程热力学知识点1.热力学系统热力学系统是指被研究的物体或装置,可以根据其与周围环境的热交换和物质交换情况划分为开放系统、封闭系统和孤立系统。
2.状态方程和状态变化状态方程描述了热力学系统的状态,可以通过物质的温度、压力和体积等物理量进行定义。
状态变化是热力学系统从一个状态到另一个状态的过程,可以通过热力学过程描述。
3.热力学过程热力学过程是热力学系统从一个状态到另一个状态的变化过程。
常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
热力学过程可以通过热力学循环描述,常见的热力学循环包括卡诺循环和斯特林循环等。
4.热力学定律热力学定律是热力学系统行为的基本规律。
包括热力学第一定律(能量守恒定律)、热力学第二定律(熵增加定律)和热力学第三定律(绝对零度定律)。
5.热力学性质热力学性质是描述热力学系统的特性的物理量。
常见的热力学性质包括温度、压力、体积、内能、焓等。
这些性质对于研究热力学过程和热力学系统的行为具有重要意义。
6.理想气体状态方程理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本关系。
根据理想气体状态方程,可以推导出玻意耳-马略特定律和查理定律等关系。
理想气体状态方程对于研究气体的性质和行为具有重要意义。
7.熵和热力学效率熵是一个描述系统无序程度的物理量,也是热力学第二定律的核心概念。
热力学效率是衡量能量转化的有效性的指标,它可以通过熵增加原理计算和分析。
8.热力学循环和工质流程热力学循环是一系列热力学过程的组合,通常用来描述热力学系统的能量转化过程。
工质流程是热力学系统中流动的工质的循环或非循环过程。
以上是工程热力学的一些重要知识点。
工程热力学的应用广泛,包括能源转化设备、制冷空调设备、热力发电系统等。
通过对热力学系统特性、能量转移和能量转化的研究,可以优化工程设备和能源利用效率,提高系统的性能和可靠性。
工程热力学知识点笔记总结第一章热力学基本概念1.1 热力学的基本概念热力学是研究能量与物质的转化关系的科学,它关注热与功的转化、能量的传递和系统的状态变化。
热力学中最基本的概念包括系统、热力学量、状态量、过程、功和热等。
1.2 热力学量热力学量是描述系统的性质和状态的物理量,包括内能、焓、熵、自由能等。
内能是系统的总能量,焓是系统在恒压条件下的能量,熵是系统的无序程度,自由能是系统进行非体积恒定的过程中能够做功的能量。
1.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表达形式,在闭合定容系统中,系统的内能变化等于系统所接受的热量减去系统所做的功。
1.4 热力学第二定律热力学第二定律是描述系统不可逆性的定律,它包括开尔文表述和克劳修斯表述。
开尔文表述指出不可能将热量完全转化为功而不引起其他变化,克劳修斯表述指出热量自然只能从高温物体传递到低温物体。
根据第二定律,引入了熵增大原理和卡诺循环。
1.5 热力学第三定律热力学第三定律是指当温度趋于绝对零度时,系统的熵趋于零。
这一定律揭示了绝对零度对热力学过程的重要意义。
第二章热力学系统2.1 定态与非定态定态系统是指系统的性质在长时间内不发生变化,非定态系统是指系统的性质在长时间内发生变化。
2.2 开放系统与闭合系统开放系统是指与外界交换物质和能量的系统,闭合系统是指与外界不交换物质但可以交换能量的系统。
2.3 热力学平衡热力学平衡是指系统内各部分之间的温度、压力、化学势等性质达到一致的状态。
系统处于热力学平衡时,不会产生宏观的变化。
第三章热力学过程3.1 等温过程在等温过程中,系统的温度保持不变,内能的变化全部转化为热量输给外界。
3.2 绝热过程在绝热过程中,系统不与外界交换热量,内能的变化全部转化为对外界所做的功。
3.3 等容过程在等容过程中,系统的体积保持不变,内能的变化全部转化为热量。
3.4 等压过程在等压过程中,系统的压强保持不变,内能的变化转化为对外界所做的功和系统所吸收的热量。
工程热力学基础知识介绍一、基本概念工质:工作介质的简称。
工质的状态参数有六个:1)压力2)温度3)比容:指单位工质所具有的容积。
用γ表示。
γ=V/m (单位:mз/kg)气体比容的倒数为气体的密度。
4)内能:指气体的内位能与内动能之和,用u表示。
5)焓:是一个表示能量的状态参数,用h表示。
它由内能和推动功组成,即h=u+pv6) 熵:是一个导出的状态参数,它表示能量的传递方向。
用s表示。
二、热力学两大定律热力学第一定律:热可以变为功,功也可以变为热。
一定量的热消失时,必产生与之数量相当的功;消耗一定量的功时,也必出现相应数量的热。
热力学第二定律:热量不可能自发的,无条件的从低温物体传到高温物体。
三、热力过程热力过程指工质由一种状态变化为另一种状态所经过的途径。
常见的热力过程有:定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程。
理想气体状态方程:PV=nRT1)定容过程:V=定值, P1/P2=T1/T2定容过程中,工质不输出膨胀功,加给工质的热量未转化为机械能,全部用于增加工质的热力学能,因而工质温度升高。
2)定压过程:P=定值,V1/V2=T1/T2定压过程中,工质流过换热器等设备时,不对外做技术功,这时工质吸收热量转化的机械能全部用来维持工质的流动。
3)定温过程:T=定值,P1V1=P2V2定温过程中,由于热力学能不变,所以在定温膨胀时吸收的热量,全部转化未膨胀功。
4)绝热过程:ΔQ=0绝热过程中,工质所作的技术功等于焓降,与外界无能量交换,过程功只来自工质本身的能量转换。
四、热力循环一个热力系统经过一系列的热力变化,最后又回到原来完全相同的状态称为热力循环。
余热电站的热力循环即为简单的朗肯循环。
0→1:水在锅炉内预热,汽化并过热,变为过热蒸汽,是一个定压吸热过程。
1→2:过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功,放热,是一个绝热膨胀过程。
2→3:乏汽进入凝汽器,凝结成水,是一个定压冷凝过程。
3→4:凝结水经给水泵提压后进入锅炉,是一个绝热压缩过程。
工程热力学总结范文第一,工程热力学研究了能量的守恒和能量传递的规律。
能量是物质具有的“做功”的能力,在工程系统中,能量的转化和传递对于系统的性能和效率至关重要。
通过热力学的研究,我们能够对能源的转化过程进行分析,发现能量的流动规律,并制定相应的措施提高系统的能量利用效率。
第二,工程热力学研究了热力学循环和热力学工质的特性。
热力学循环是一种能源的转化方式,通过热力学循环的分析,我们可以明确能源的输入和输出,为循环的性能评估和优化提供基础。
而热力学工质的特性则直接影响热力学循环的性能,如压缩因子、比热容等参数的不同会导致循环的性能差异,因此研究工质特性对于工程热力学的应用是至关重要的。
第三,工程热力学研究了热力学过程中的熵变和熵增方向。
熵是衡量系统无序程度的物理量,熵增原理指出在自然界中,熵总是增加的,这也是自然法则的一部分。
在工程热力学中,熵增原理可以用来分析工程系统的能量转化过程和能源流动过程,指导系统设计和优化,提高系统的能量利用效率。
第四,工程热力学研究了热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律是能量守恒的基本原理,它指出能量既不能创造也不能消灭,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律则是能量转化过程中存在的限制,它指出热量不能自发地从低温物体传递给高温物体,能量转化总是伴随着能量的不可逆流失。
第五,工程热力学研究了工程系统的能量平衡和能量转化效率。
能量平衡是指工程系统中能量的输入和输出要平衡,不能存在能量的损失。
在能量转化过程中,能量的损失是不可避免的,而能量转化效率则是评估能源利用情况的重要指标。
通过工程热力学的分析与计算,我们可以确定能量利用的效率,从而制定相应的措施提高系统的效率。
综上所述,工程热力学研究了能量的转化和传递规律,研究了热力学循环和工质特性,研究了熵变和熵增方向,研究了热力学第一定律和热力学第二定律,研究了能量平衡和能量转化效率。
它为能源的利用和系统的设计提供了科学的基础和方法。
工程热力学知识点总结一、基本概念1. 热力学系统热力学系统是指研究对象的范围,可以是一个物体、一个系统或者多个系统的组合。
根据系统与外界的物质交换和能量交换情况,将系统分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
2. 热力学状态热力学状态是指系统的一种特定状态,由系统的几个宏观性质确定。
常用的状态参数有温度、压力、体积和能量等。
3. 热力学过程热力学过程是系统在一定条件下的状态变化。
常见的热力学过程有等温过程、绝热过程、等压过程和等容过程等。
4. 热力学平衡系统的平衡是指系统内各部分之间不存在宏观的能量或物质的不均匀性。
在平衡状态下,系统内各部分之间的宏观性质是不发生变化的。
5. 热力学势函数热力学势函数是描述系统平衡状态的函数,常见的有内能、焓、自由能和吉布斯自由能等。
二、热力学定律1. 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒定律的热力学表述。
它可以表述为:系统的内能变化等于系统对外界所做的功与系统吸收的热的代数之和。
2. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学中一个非常重要的定律,它对能量转化的方向和效率进行了限制。
根据热力学第二定律,系统内部永远不会自发地将热量从低温物体传递到高温物体,这就是热机不能做功的原因。
3. 卡诺定理卡诺定理是热力学第二定律的一种推论,它指出在两个恒温热源之间进行热机循环时,效率最高的情况是卡诺循环。
4. 热力学第三定律热力学第三定律规定了在温度接近绝对零度时热容为零,即系统的熵在绝对零度时为常数。
三、热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是一种理想的热机循环,它采用绝热和等温两个可逆过程。
卡诺循环的效率是所有热机循环中最高的。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种理想的外燃循环,它采用绝热和等温两个可逆过程。
斯特林循环比卡诺循环的效率低一些,但是实际上,在制冷机中应用得比较广泛。
3. 布雷顿循环布雷顿循环是一种理想的内燃循环,它采用等容和等压两个可逆过程。
布雷顿循环是内燃机的工作循环,应用比较广泛。
工程热力学知识点总结工程热力学知识点很多,同学们需要多进行归纳总结,下面给大家整理了工程热力学知识点总结,欢迎阅读! 第一章、基本概念1、边界边界有一个特点(可变性):可以是固定的、假想的、移动的、变形的。
2、六种系统(重要!)六种系统分别是:开(闭)口系统、绝热(非绝热)系统、孤立(非孤立)系统。
a.系统与外界通过边界:功交换、热交换和物质交换.b.闭口系统不一定绝热,但开口系统可以绝热。
c.系统的取法不同只影响解决问题的难易,不影响结果。
3、三参数方程a.P=B+Pgb.P=B-H这两个方程的使用,首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压,即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。
正用1,负用2。
ps.《工程热力学(第六版)》书8页的系统,边界,外界有详细定义。
第二章、气体热力性质1、各种热力学物理量P:压强[单位Pa]v:比容(单位m^3/kg)R:气体常数(单位J/(kg*K))书25页T:温度(单位K)m:质量(单位kg)V:体积(单位m^3)M:物质的摩尔质量(单位mol)R:8.314kJ/(kmol*K),气体普实常数2、理想气体方程:Pv=RTPV=m*R。
*T/MQv=Cv*dTQp=Cp*dTCp-Cv=R另外求比热可以用直线差值法!第三章、热力学第一定律1、闭口系统:Q=W+△U微元:δq=δw+du (注:这个δ是过程量的微元符号)2、闭口绝热δw+du=03、闭口可逆δq=Pdv+du4、闭口等温δq=δw5、闭口可逆定容δq=du6、理想气体的热力学能公式dU=Cv*dT一切过程都适用。
为什么呢?因为U是个状态量,只与始末状态有关、与过程无关。
U是与T相关的单值函数,实际气体只有定容才可以用6、开口系统ps.公式在书46页(3-12)7、推动功Wf=P2V2-P1V1(算是一个分子流动所需要的微观的能量)a、推动功不是一个过程量,而是一个仅取决于进出口状态的状态量。
第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
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,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态: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。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
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。
工程热力学知识点总结工程热力学知识点很多,同学们需要多进行归纳总结,下面给大家整理了,欢迎阅读!第一章、基本概念1、边界边界有一个特点(可变性):可以是固定的、假想的、移动的、变形的。
2、六种系统(重要!)六种系统分别是:开(闭)口系统、绝热(非绝热)系统、孤立(非孤立)系统。
a.系统与外界通过边界:功交换、热交换和物质交换.b.闭口系统不一定绝热,但开口系统可以绝热。
c.系统的取法不同只影响解决问题的难易,不影响结果。
3、三参数方程=B+Pg=B-H这两个方程的使用,首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压,即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。
正用1,负用2。
ps.《工程热力学(第六版)》书8页的系统,边界,外界有详细定义。
第二章、气体热力性质1、各种热力学物理量P:压强[单位Pa]v:比容(单位m^3/kg)R:气体常数(单位J/(kg*K))书25页T:温度(单位K)m:质量(单位kg)V:体积(单位m^3)M:物质的摩尔质量(单位mol)R:/(kmol*K),气体普实常数2、理想气体方程:Pv=RTPV=m*R。
*T/MQv=Cv*dTQp=Cp*dTCp-Cv=R另外求比热可以用直线差值法!第三章、热力学第一定律1、闭口系统:Q=W+△U微元:δq=δw+du (注:这个δ是过程量的微元符号)2、闭口绝热δw+du=03、闭口可逆δq=Pdv+du4、闭口等温δq=δw5、闭口可逆定容δq=du6、理想气体的热力学能公式dU=Cv*dT一切过程都适用。
为什么呢?因为U是个状态量,只与始末状态有关、与过程无关。
U是与T相关的单值函数,实际气体只有定容才可以用6、开口系统ps.公式在书46页(3-12)7、推动功Wf=P2V2-P1V1(算是一个分子流动所需要的微观的能量)a、推动功不是一个过程量,而是一个仅取决于进出口状态的状态量。
b、推动功不能够被我们所利用,其存在的唯一价值是使气体流动成为开系。
工程热力学知识点总结1. 热力学基本概念1.1 热力学系统:研究对象,与周围环境有能量和物质交换。
1.2 环境:系统之外的一切,与系统形成对比。
1.3 边界:系统与环境之间的分界线。
1.4 状态:系统在某一时刻宏观性质的集合。
1.5 平衡态:系统状态不随时间变化的状态。
1.6 过程:系统从一个平衡态到另一个平衡态的演变。
2. 热力学第一定律2.1 能量守恒:系统内能量的变化等于热量与功的和。
2.2 内能:系统内部微观粒子动能和势能的总和。
2.3 热量:系统与环境之间由于温度差而交换的能量。
2.4 功:系统对环境或其他系统施加的力与其位移的乘积。
2.5 热力学第一定律公式:ΔU = Q - W。
3. 热力学第二定律3.1 熵:系统无序度的量度,是不可逆过程的度量。
3.2 孤立系统:不与外界交换能量或物质的系统。
3.3 熵增原理:孤立系统熵永不减少。
3.4 卡诺定理:所有热机的最大效率由卡诺循环确定。
4. 热力学性质4.1 温度:系统热动能的度量,是热力学过程的驱动力。
4.2 压力:分子对容器壁单位面积的平均作用力。
4.3 体积:系统占据的空间大小。
4.4 比热容:单位质量的物质温度升高1K所需吸收的热量。
4.5 热容:系统温度升高1K所需吸收的热量。
5. 理想气体行为5.1 理想气体状态方程:PV = nRT。
5.2 摩尔体积:1摩尔理想气体在标准状态下的体积。
5.3 气体常数:理想气体状态方程中的常数R。
5.4 马略特定律:理想气体在恒定温度下,体积与压力成正比。
5.5 波义耳定律:在恒温条件下,理想气体的压强与其体积成反比。
6. 热力学循环6.1 卡诺循环:理想化的热机循环,由四个可逆过程组成。
6.2 奥托循环:内燃机的理想循环,包括等容加热、绝热膨胀、等容放热和绝热压缩。
6.3 朗肯循环:蒸汽动力循环,包括泵吸、锅炉加热、涡轮膨胀和冷凝器排热。
7. 相变与潜热7.1 相变:物质从一种相态转变为另一种相态的过程。
工程热力学概念公式第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
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,称为孤立系统。
单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。
单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。
多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。
均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。
非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。
热力状态: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。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。
比容:单位质量工质所具有的容积,称为工质的比容。
密度:单位容积的工质所具有的质量,称为工质的密度。
强度性参数: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,如温度、压力等。
在热力过程中,强度性参数起着推动力作用,称为广义力或势。
广延性参数:整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数值之和,如系统的容积、内能、焓、熵等。
在热力过程中,广延性参数的变化起着类似力学中位移的作用,称为广义位移。
准静态过程: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,整个过程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。
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,这样的过程称为可逆过程。
膨胀功:由于系统容积发生变化(增大或缩小)而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功,也称容积功。
热量:通过热力系边界所传递的除功之外的能量。
热力循环:工质从某一初态开始,经历一系列状态变化,最后又回复到初始状态的全部过程称为热力循环,简称循环。
2.常用公式状态参数:1212xxdx-=⎰⎰=0dx状态参数是状态的函数,对应一定的状态,状态参数都有唯一确定的数值,工质在热力过程中发生状态变化时,由初状态经过不同路径,最后到达终点,其参数的变化值,仅与初、终状态有关,而与状态变化的途径无关。
温度:1.BTwm=22(式中22wm—分子平移运动的动能,其中m是一个分子的质量,w是分子平移运动的均方根速度;B—比例常数;T—气体的热力学温度。
)2.tT+=273压力:1.nBT w m n p 322322==(式中P —单位面积上的绝对压力;n —分子浓度,即单位容积内含有气体的分子数VNn =,其中N 为容积V 包含的气体分子总数。
) 2.fFp = F —整个容器壁受到的力,单位为牛(N ); f —容器壁的总面积(m 2)。
3.g p B p +=(P >B )H B p -=(P <B )式中 B —当地大气压力P g —高于当地大气压力时的相对压力,称表压力;H —低于当地大气压力时的相对压力,称为真空值。
比容:1.mV v = m 3/kg 式中:V —工质的容积 m —工质的质量2.1=v ρ 式中:ρ—工质的密度 kg/m 3v —工质的比容m 3/kg热力循环:⎰⎰=w q δδ 或∑=∆0u ,⎰=0du循环热效率: 12121101q q q q q q w t -=-==η 式中 q 1—工质从热源吸热;q 2—工质向冷源放热;w 0—循环所作的净功。
制冷系数: 212021q q q w q -==ε 式中 q 1—工质向热源放出热量;q 2—工质从冷源吸取热量;w 0—循环所作的净功。
供热系数: 211012q q q w q -==ε 式中 q 1—工质向热源放出热量q 2—工质从冷源吸取热量w 0—循环所作的净功第二章 气体的热力性质 1.基本概念理想气体:气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力(引力和斥力)、不占有体积的质点所构成。
比热:单位物量的物体,温度升高或降低1K (1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热。
定容比热:在定容情况下,单位物量的物体,温度变化1K (1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的定容比热。
定压比热:在定压情况下,单位物量的物体,温度变化1K (1℃)所吸收或放出的热量,称为该物体的定压比热。
定压质量比热:在定压过程中,单位质量的物体,当其温度变化1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压质量比热。
定压容积比热:在定压过程中,单位容积的物体,当其温度变化1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压容积比热。
定压摩尔比热:在定压过程中,单位摩尔的物体,当其温度变化1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定压摩尔比热。
定容质量比热:在定容过程中,单位质量的物体,当其温度变化1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定容质量比热。
定容容积比热:在定容过程中,单位容积的物体,当其温度变化1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定容容积比热。
定容摩尔比热:在定容过程中,单位摩尔的物体,当其温度变化1K (1℃)时,物体和外界交换的热量,称为该物体的定容摩尔比热。
混合气体的分压力:维持混合气体的温度和容积不变时,各组成气体所具有的压力。
道尔顿分压定律:混合气体的总压力P 等于各组成气体分压力P i 之和。
混合气体的分容积:维持混合气体的温度和压力不变时,各组成气体所具有的容积。
阿密盖特分容积定律:混合气体的总容积V 等于各组成气体分容积V i 之和。
混合气体的质量成分:混合气体中某组元气体的质量与混合气体总质量的比值称为混合气体的质量成分。
混合气体的容积成分:混合气体中某组元气体的容积与混合气体总容积的比值称为混合气体的容积成分。
混合气体的摩尔成分:混合气体中某组元气体的摩尔数与混合气体总摩尔数的比值称为混合气体的摩尔成分。
对比参数:各状态参数与临界状态的同名参数的比值。
对比态定律:对于满足同一对比态方程式的各种气体,对比参数r p 、r T 和r v 中若有两个相等,则第三个对比参数就一定相等,物质也就处于对应状态中。
2.常用公式理想气体状态方程: 1.RT pv = 式中p —绝对压力 Pa v —比容m 3/kgT —热力学温度 K适用于1千克理想气体。
2.mRT pV = 式中 V —质量为m kg 气体所占的容积;适用于m 千克理想气体。
3.T R pV M 0=式中 V M =M v —气体的摩尔容积,m 3/kmol ;R 0=MR —通用气体常数, J/kmol ·K适用于1千摩尔理想气体。
4.T nR pV 0=式中 V —nKmol 气体所占有的容积,m 3;n —气体的摩尔数,Mmn =,kmol适用于n 千摩尔理想气体。
5.通用气体常数:83140=R J/Kmol ·K R 0与气体性质、状态均无关。
6.气体常数:MM R R 83140==J/kg ·K R 与状态无关,仅决定于气体性质。
7.112212p v p v T T =比热:1.比热定义式:dTqc δ=表明单位物量的物体升高或降低1K 所吸收或放出的热量。
其值不仅取决于物质性质,还与气体热力的过程和所处状态有关。
2.质量比热、容积比热和摩尔比热的换算关系:04.22'ρc Mcc ==式中 c —质量比热,kJ/Kg ·k'c —容积比热,kJ/m 3·kM c —摩尔比热,kJ/Kmol ·k3.定容比热:vv vvT u dT du dTq c ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂===δ 表明单位物量的气体在定容情况下升高或降低1K 所吸收或放出的热量。
4.定压比热:dTdh dTq c pp==δ 表明单位物量的气体在定压情况下升高或降低1K 所吸收或放出的热量。
5.梅耶公式:R c c v p=- R c c v p 0''ρ=- 0R MR Mc Mc v p ==-6.比热比: vp vp vp Mc Mc c c c c ===''κ1-=κκRc v 1-=κnR c p 道尔顿分压定律:VT ni i n p p p p p p ,1321⎥⎦⎤⎢⎣⎡=++++=∑=阿密盖特分容积定律: PT ni in V V V V V V ,1321⎥⎦⎤⎢⎣⎡=++++=∑=质量成分: ii mg m = 1211nn i i g g g g =+++==∑容积成分: ii Vr V=1211nn i i r r r r r ==++==∑摩尔成分: ii nx n=1211nn i i x x x x x ==+++==∑容积成分与摩尔成分关系: ii i n r x n== 质量成分与容积成分:i i i i ii i i m n M M Mg x r m nM M M==== i ii i i i i M Rg r r r M R ρρ===折合分子量: 111ni in ni i i i i i i n M m M x M r M n n =======∑∑∑ 1211211n n ii n iM g g g g M M M M ===+++∑折合气体常数:01001nnii ni i ii ii R m n R R nR M R g R M mm m========∑∑∑0012112211211nn in ni niR R R r r r r M r M r M r M R R R R =====++++++∑分压力的确定 i i i V p p r p V== i i i i i i i R Mp g p g p g p M R ρρ===混合气体的比热容:121nn n i ii cg g c g c ==+=∑ 12c +g c +混合气体的容积比热容:121'''nn n i i i c r r c rc ==+=∑ 12c'+r c'+混合气体的摩尔比热容:11n ni i i i ii i McM g c x M c ====∑∑混合气体的热力学能、焓和熵: 1nii UU ==∑ 或 1ni i i Um u ==∑1n i i H H ==∑或1ni i i H m h ==∑1ni i S S ==∑或1ni i i S m s ==∑范德瓦尔(Van der Waals)方程 ()2a p v b RTv ⎛⎫+-=⎪⎝⎭对于1kmol 实际气体 ()02MM a p V b R T V ⎛⎫+-=⎪⎝⎭压缩因子:id v pv z v RT ==对比参数: r cT T T =,r cpp p =, rcv v v =第三章 热力学第一定律 1.基本概念热力学第一定律:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总量保持恒定,这一自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。