工程热力学第四版沈维道童钧耕【课件】-第1章

本篇主要讲述：热力学的基本概念及基本定律（热力 学第一定律、热力学第二定律）；理想气体的热力性质和 热力过程；参与能量转换与传递的工作介质（水蒸气、混 合气体、湿空气等）的热力性质；蒸汽动力循环；气体和 蒸汽的流动等工程热力学基础知识。
第一章
热力学基本概念
学习导引
本章介绍了许多重要的概念，对于后续内 容的学习非常重要。在学习过程中，应注意把 相关的概念串接起来，既对单个概念的物理意 义有较深刻的理解，又能从整体上将这些概念 有机的联系起来。
气缸
活塞
（2）开口热力系
1
进口
与外界有能量、
物质交换的系统。系
1
统的容积始终保持变。
（3）绝热热力系
与外界没有热 量交换的系统。
汽轮机
边界
2 出口
叶轮
2
（4）孤立热力系
与外界既无能量（功、热量）交 换又无物质交换的系统。
特殊热力系
如:热源
本身热容量很大， 且在放出或吸收有限量 热量时自身温度及其它 热力学参数没有明显变 化的物体。
提供热量的热源称 为高温热源；吸收热量 的热源称为低温热源。
高温热源
吸热Q1 作功W
热机 机械能
放热Q2
低温热源
第二节 工质的热力状态和基本状态参数
工质在进行热
量传递和能量转
锅
换的过程中, 其
炉
状态不断发生变
化．
汽机轮
凝 汽 器
一、 热力状态和状态参数
１．热力状态
——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， 简称状态。
• 可为真实的物质、设备或假想的热力学模型 如:泵中的水、汽轮机 、卡诺热机
如:对小球进行受力分析

1799年英国首任皇家研究院院长戴维（Sir Humphry Davy）在维持冰点的真空容器中进行了 摩擦实验，发现即使是两块冰相互摩擦也有些冰熔 化成水，所以他认为摩擦引起物体微粒的振动，而 这种振动就是热。
德国梅耶（Julius Bobert Mayer）和英国焦耳 改变了人们的观念，促进了热一、二律的诞生。
绪论
2、第二个阶段：十九世纪中到七十年代末
这个时期发展了热力学和分子运动论，其诞生与热功 当量原理有关。热功当量原理奠定了热力学第一定律的 基础，而第一定律和卡诺理论结合，又导致热力学第二 定律的形成；热功当量原理与微粒说结合，导致了分子 运动论的建立。另一方面，以牛顿力学为基础的气体动 力论也开始发展，然而，这段时期内人们并不了解热力 学与气体动力论之间的关系，热力学和分子运动论彼此 仍然相互隔绝。
将热力学当成一门科学且定量地研究，则由十七世纪 末开始，即在温度计制造技术成熟，并知道如何精密地 测量温度以后，才真正开启了热力学的研究。
绪论
1、第一个阶段：十七世纪末到十九世纪中叶
实质上是热学的早期发展史，开始于十七世纪末到十 九世纪中叶，这个时期累积了大量的实验和观察，并制 造出蒸汽机，对热的本质展开了研究和争论，为热力学 理论的建立做了准备。
第一支空气温度计虽能测定温度，但人们发 现它的测定结果并不精确。因为气体温度计下端 是与大气相通的，玻璃管中的水位高度不仅受到 空心球中空气温度的影响，而且还受到大气压强 的影响。也就是说，即使温度不变，玻璃管内的 水的高度也会有所差异。
绪论 伽利略的学生斐迪南在老师的指导下，决定用液体代替
空气温度计中的空气。1654年，斐迪南经过对各种液体 的试验之后，研制出了世界上第一支酒精温度计。它是往 玻璃球里注适量酒精，再加热玻璃球，用酒精蒸气赶跑玻 璃管中的空气，然后迅速把玻璃管口封死。这样，它就可 以避免大气压强的影响。

三、余隙容积对理论耗功的影响
W CW t12W t34
n n 1p 1 V 1 n n 1 1 n n 1p 4 V 4 n n 1 1
nn 1p1V1V4nn 11
nn1Vesp1nn11
m 生产 nn 量 1v1p1nn 11
11
wCmW 生 产 C量nn1v1p1nn11
萄膜炎的抗原，在机体免疫功能紊乱时，就 出现对自身抗原的免疫反应而生本病。 B、氧化损伤因素，如变性组织或坏死肿瘤组 织所致氧自由基代谢产物。
第一节 葡萄膜炎
（二）病因 1、西医 （3）免疫遗传因素：
已发现多种类型的葡萄膜炎与特点的 HLA抗原相关。HLA抗原为组织相关抗原， 凡与它有关联的病变多有一定程度的遗传 倾向。
一、余隙容积（clearance volume）
布置进、排气结构 产生原因 制造公差
部件热膨胀 几个名词：
余隙容积Vc（=V3）
气缸工作容积(活塞排量) Vh(=V1–V3) （ cylinder displacement; stroke volume; piston displacement; n swept volume）
4）真空泵(vacuum pump)的实质也是压气机，是出口压 力为恒值—环境压力，进气压力不断降低的压气机。
例A655355*
例A455155
16
8–5 叶轮式压气机工作原理
轴流式压气机 axial-flow compressor
离心式压气机 centrifugal compressor
一、简介
交感性眼炎
（五）治疗 ⑵中医辨证论治 ①风毒外袭—祛风散邪，清热解毒
--新制柴连汤 ②热毒炽盛—清热泻火，凉血解毒

温度
温度是把通过感觉而得到的冷热程度加 以客观表示的量。从第零定律可以推证， 互为热平衡的系统必然具有一个在数值上 相等的热力学参数来描述热平衡的特性、 这个参数就定义为温度。由此可知，温度 是描述热力系统冷热状态的物理量。温度 是大量分子热运动的集体表现，含有统计 意义，对于个别分子来说温度是没有意义 的。
它的重要性在于给出了温度的定义和温 度的测量方法，为建立温度概念提供实验 基础。
热力学第一定律
当能量被转移或转换时，以不同形式 存在的最终的总能量肯定与初始的总能量 相等，即能量守恒定律。
能量既不能被创造也不能被消灭，但它 可以从一种形态转变为另一种形态，且在 能量的转换的过程中，能量的总量保持不 变。
电磁波的形式辐射的能量。 热机：把热能变为机械能的各种机器的统称。 热力：产生于热能的作的功。
热量
热量与热能之间的关系就好比是做功与 机械能之间的关系一样。热量指的是内能 的变化、系统的做功。热量描述能量的流 动，而内能描述能量本身。热量是量度系 统内能变化的物理量。在热传递的过程中， 实质上是能量转移的过程，而热量就是能 量转换的一种量度。
随着人类技术文明的发展，人类对于热的认识有了新 的进展。在19世纪40年代，J.P.焦耳同志清楚地表明，热 是能量，并且指出热和功之间有一种精妙的换算关系。
热量
与热相关的概念 热能：物体燃烧时释放的能量，也指物体内
部分工作不规则运动时放出的能量。 热传导：热介质的一部分传到另一部分。 热辐射：固体液体和气体因温度而产生的以
此公式适用于任何条件，任何过程。
热力学第一定律
对于开口系统: 进入系统的能量
热力学第一定律
进入系统的能量 离开系统的能量 控制容积的储存能量