华中科技大学工程热力学课件 绪论
- 格式:ppt
- 大小:4.06 MB
- 文档页数:56
1-2容器内绝对压力为0.2bar,环境大气压力为0.1MPa,则安装在容器壁内的压力计的读数为多少?它是表压力还是真空读数?解:p=0.2bar=0.2MPa>p b=0.1MPa因此为表压力。
p e=0.2-0.1=0.1MPa.压力计读数为0.1MPa。
1-4分别将0℃、25℃、36.5℃、100℃换算成绝对温度、华氏温度和朗肯温度。
解:T(K)=t(℃)+273.15;t(℉)=9t(℃)+32;t(R)=t(℉)+459.67;5t1=0℃:T1(K)=273.15K;t1(℉)=32℉;t1(R)=491.67(R)。
×25+32)℉=77℉;t2(R)=536.67(R)。
t2=25℃:T2(K)=298.15K;t2(℉)=(95×25+32)℉=97.7℉;t3(R)=557.37.67 t3=36.5℃:T3(K)=309.65K;t3(℉)=(95(R)。
×100+32)℉=212℉;t4(R)=671.67(R)。
t4=100℃:T4(K)=373.15K;t4(℉)=(951-6用斜管压力计测量锅炉烟道烟气的真空度,管子的倾斜角为30°,压力计中使用密度为0.8×103kg/m3的煤油,斜管中液柱的长度l=200mm。
当地大气压力745mmHg。
求烟气的真空度及其绝对压力。
1-9有人提出一个新的绝对温标,它对应水的冰点是150ºS ,对应水的沸点是300ºS 。
试确定:1)分别对应100ºS 和400ºS 的摄氏温度℃;2)1ºS 与1K 的大小之比。
解:(1){}{}01000100-300150C S --=-t t {}S t =2 {}C t +150{}C 1 t =({}S 1 t -150)/2=25-℃;{}C 2 t =({}S 2 t -150)/2=125℃;(2)1ºS=2℃=2K>1K1-11容器被分隔成AB 两室,如图1-17所示,已知当地大气压p b =0.1013MPa ,气压表②的读数为p e2=0.04MPa ,气压表①的读数p e1=0.294MPa ,求气压表③的读数(用MPa 表示)。
工程热力学第一讲第一章:绪论1. 热力学的概念热力学是研究热能转换、热效率、热平衡和热性质等方面的学科。
热力学的主要研究对象是热力学系统,包括封闭系统、开放系统和孤立系统等。
2. 热力学系统的分类封闭系统封闭系统是指物质不能从其中进出的系统。
封闭系统的热力学性质由体积、温度和内能等物理量描述。
开放系统开放系统是指物质可以从系统中进出的系统。
开放系统的热力学性质由流量、温度和内能等物理量描述。
孤立系统孤立系统是指不能与外界交换物质和能量的系统。
孤立系统的热力学性质由内能等物理量描述。
3. 热力学基本量温度温度是物质分子平均热运动的速度和能量大小的一种度量。
温度的单位是开尔文(K)或摄氏度(℃)。
压力压力是单位面积上的力的大小,单位为帕斯卡(Pa)或标准大气压(atm)等。
体积体积是物质占据的空间大小的一种度量,单位为立方米(m³)或升(L)等。
质量质量是物体所具有的惯性量的大小,单位为千克(kg)。
能量能量是物体所具有的做功能力的大小,单位为焦耳(J)或卡路里(cal)等。
4. 热力学过程热力学过程是指热力学系统在不同状态之间的变化,可分为四类:等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程。
等温过程等温过程是指系统在恒定温度下进行热力学变化的过程,其内能恒定不变。
等压过程等压过程是指系统在恒定压力下进行热力学变化的过程,其体积恒定不变。
等容过程等容过程是指系统在恒定容积下进行热力学变化的过程,其压力恒定不变。
绝热过程绝热过程是指系统在无热交换的情况下进行热力学变化的过程,其熵不变。
5. 热力学第一定律热力学第一定律描述的是能量守恒原理,即在热力学系统进行热力学过程中,系统所吸收的热量等于系统所做的功加上内能的变化。
6. 热力学第二定律热力学第二定律描述的是热力学过程的方向性原理,即热量只能从温度高的物体向温度低的物体流动,热力学系统不可逆过程的熵增。
7. 热力学基本方程热力学基本方程描述的是热力学系统状态变化过程中所涉及的热力学函数之间的相互关系。
华科工程热力学第一章:基本概念1.1 热力学的基本定义热力学是研究能量转化和传递的学科,其中的能量既可以是热能,也可以是机械能或电能等。
热力学是一门基础学科,广泛应用于机械工程、化学工程、电子工程等各个领域,是现代科学技术不可缺少的一部分。
1.2 系统和热力学态在热力学中,系统是指我们研究的物体或者物质所占据的区域,它可以是一个阳炎宝、一个化学反应器或者一个发动机等。
热力学态(或称为状态)是系统的一个描述,这个描述通常包括系统的温度、压力、体积等基本状态量。
1.3 热力学定律热力学有三个基本定律,分别为热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
1.3.1 热力学第一定律热力学第一定律(也称为能量守恒定律)是指在一定的条件下,系统内的总能量不会减少或增加,只会发生能量的转化或传递。
1.3.2 热力学第二定律热力学第二定律是指能量在转化和传递的过程中始终存在一定的限制和不可避免的损耗,这是热力学第二定律的一个基本原则。
1.3.3 热力学第三定律热力学第三定律意味着当一个物质被冷却到绝对零度时,它的熵将变为零。
这个定律非常重要,因为熵是热力学中的重要概念。
1.4 热力学基本概念1.4.1 温度在热力学中,温度是一个很重要的概念,它用于描述系统内部的热量。
温度通常用开尔文(K)或摄氏度(℃)来表示。
1.4.2 热量热量是指能够传递热量的物体或者物质,在两个系统之间传递热能的量。
热量的单位通常是焦耳(J)。
1.4.3 熵熵是用来描述系统无序程度的一种物理量,表示系统随机性的度量。
熵通常用焦耳每开尔文(J/K)来表示。
1.4.4 内能内能是指系统的总能量,它是系统所包含的所有分子,化学反应等所带来的能量之和。
内能通常用焦耳(J)来表示。
1.4.5 压力压力是指施加在物体表面上的力,它是一个标量量纲,通常用帕斯卡(Pa)来表示。
1.4.6 比热容比热容是指物质在吸收一定热量的情况下温度的变化量和这个热量之比。
第0章绪论一、相关知识1。
能源与能量的利用能量一切物质都具有能量。
能源:提供各种有效能量的物质资源。
暖气—热能;风—风能;太阳—太阳能;原子—原子能,汽、柴油-化学能。
能量的利用过程实质是能量的传递和转换过程,参看课本图0—1。
大多数的能量以热能的形式被利用.热能的直接应用——供热、采暖热能的动力应用——转化为机械能或电能2.热力学热力学:一门研究物质的能量、能量传递和转换以及能量与物质性质之间普遍关系的科学. 工程热力学:研究热能与其他形式能量(主要为...机械能...)之间的转换规律及其工程应用,是热力学的工程分支。
3.常见的能量转换装置(1)蒸汽动力装置锅炉(2) 内燃机汽油机/ 柴油机(3)燃气轮机航空发动机、机车(4) 蒸汽压缩制冷装置冷库、空调四种装置都是热能与机械能的相互转换。
二、课程内容1.基本概念及定律(基础)热力系统、状态参数、平衡态、热力学第一定律、第二定律等等.U(热力学能)、H(焓)、S(熵Entropy)、Ex(Exergy)、An(Anergy)热力学第0定律:两个系统分别与第三个系统处于热平衡,则两系统彼此也必然处于热平衡。
热力学第1定律:热能作为一种能量形态,可以和其它能量形态相互转换,转换中能量的总量守恒。
热力学第2定律:一切自发实现的涉及热现象的过程都是不可逆的。
热力学第3定律:当趋于绝对零度时,各种物质的熵都趋于零.2.能量转换过程和循环的分析研究及计算方法(方法)热能 机械能提高热效率大气中的热能能否利用?抽掉中间挡板是否做功?3.能量转换过程常用工质的热力性质(工具)水、氧气、空气、氨(制冷剂)4.化学热力学(第十三章,自学)(补充) 燃料的燃烧基础+方法+工具+(补充)三、研究方法热力学按研究方法分1。
宏观热力学(经典)宏观热力学:以热力学第一第二定律为基础,简化模型,推导公式得出结论,结果可靠。
不足:未考虑分析原子结构,无法说明热现象本质及其内在原因。