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1、工程热力学知识点复习总结共11页word资料第一部分(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
2、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：我们把系统中某霎时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：我们把描绘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一样，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，假如系统的状态参数不随时间变化，则该系统所
3、处的状态称为平衡状态。12、热力经过：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经过。13、准静态经过：理论研究能够设想一种经过，这种经过进行得非常缓慢，使经过中系统内部被毁坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，进而使经过的每一霎时系统内部的状态都非常接近平衡状态，于是整个经过就可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态经过。14、可逆经过：当系统进行正、反两个经过后，系统与外界均能完全回复到初始状态，而不留下任何痕迹，这样的经过称为可逆经过。15、热力循环：把工质从某一初态开场，经历一系列状态变化，最后又回复到初始状态的全部经过称为热力循环，简称循环。16、
4、循环热效率：正循环中热转换功的经济性指标用循环热效率表示，循环热效率等于循环中转换为功的热量除以工质从热源吸收的总热量。17、卡诺循环：由两个可逆定温经过与两个可逆绝热经过组成的，我们称之为卡诺循环。18、卡诺定理：卡诺定理可表达为：所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机，以可逆热机的热效率为最高。在同温热源与同温冷源之间的一切可逆热机，其热效率均相等。19、孤立系统熵增原理：孤立系统的熵只能增大不可逆经过或不变可逆经过，决不可能减小，此为孤立系统熵增原理，简称熵增原理。二与工质性质有关的概念1、温度：把这种能够确定一个系统能否与其它系统处于热平衡的物理量定义为温度。2、压力：流体单位面积
5、上所受作用力的法向分量称为压力又称压强。3、比容：单位质量工质所占有的容积称为工质的比容。4、理想气体：理想气体是一种经过科学抽象的假想气体模型，它被假设为：气体分子是一些弹性的、不占有体积的质点，分子互相之间没有作用力引力和斥力。5、比热：单位物量的物体，温度升高或降低1K所吸收或放出的热量，称为该物体的比热，即dTqc=。6、定容比热：在定容情况下，单位物量的气体，温度变化K1所吸收或放出的热量，称为该气体的定容比热，即dTqcvv=。7、定压比热：气体加热在压力不变的情况下进行，参加的热量部分用于增加气体的内能，使其温度升高，部分用于推动活塞升高而对外作膨胀功。即：dTqcpp=。三与能
6、量有关的概念1、功：在热力学里，我们这样来定义功：“功是物系间互相作用而传递的能量。当系统完成功时，其对外界的作用可用在外界举起重物的单一效果来代替。2、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。3、轴功：系统通过机械轴与外界传递的机械功称为轴功。4、流动功：开口系统因工质流动而传递的功。5、技术功：技术上可资利用的功，它是稳定流动系统动能、位能的增量与轴功三项之和。6、热量：热量学的热量定义是，在温差作用下系统与外界传递的能量称为热量。7、系统储存能：系统储存的能量称为储存能，它有内部储存能和外部储存能之分。8、内部储存能：储存于系统内部的能量
7、，它与系统内工质的分子构造及微观运动形式有关，称为内能或内储存能。9、外部储存能：与系统整体运动以及外界重力场有关的能量,称为外储存能。10、焓：焓的定义式为hupv=+。对于流动工质，焓具有能量意义，它表示流动工质向流动前方传递的总能量共四项中取决于热力状态的那部分能量。对于不流动工质，因pv不是流动功，焓只是一个复合状态参数，没有明确的物理意义。11、熵：熵是一种广延性的状态参数。熵的定义式reQdsT=，即熵的变化等于可逆经过中系统与外界交换的热量与热力学温度的比值。二、公式一基本定律、基本方程1、理想气体状态方程RTpv=1kg物量表示的状态方程式mRTPV=mkg物量表示的状态方程式
8、TRpVM0=kmol1物量表示的状态方程式TnRpV0=nkmol物量表示的状态方程式2、热力学第一定律1闭口系统能量方程wuq+?=任何工质，任何经过wduq+=任何工质，任何经过pdvduq+=可逆经过?+?=21pdvuq可逆经过2开口系统能量方程3开口系统稳态稳流能量方程twhq+?=任何工质，任何经过twdhq+=任何工质，任何经过qdhvdp=-可逆经过21qhvdp=?-?可逆经过3、热力学第二定律0QT?循环经过rQST?闭口系统fgSSS?=+闭口系统0isoS?孤立系统或闭口绝热系统二基本公式1、温度2、循环效率3、理想气体比热Rccvp=-梅耶公式4、系统总储存能5、理
9、想气体内能变化dTcduv=理想气体，任何经过?=?21dTcuv理想气体，任何经过6、理想气体焓变计算dTcdhp=理想气体，任何经过?=?21dTchp理想气体，任何经过7、理想气体熵变计算8、膨胀功21wpdv=?仅适用于可逆经过9、流动功1122vpvpwf-=移动kg1工质进、出控制体净流动功10、技术功stwzgcw+?+?=221任何工质，任何经过stwgdzdcw+=221任何工质，任何经过vdpwt-=可逆经过?-=21vdpwt可逆经过11、热量12、多变指数13、多变比热14、活塞式压气机余隙百分比15、多级压气机每级升压比16、卡诺循环热效率17、作功能力损失18、熵方
10、程sysfgSSS?=+闭口系统fgssss-=12稳态稳流的开口系统三导出公式1、多变经过的经过方程式2、多变经过初、终状态参数间的关系3、膨胀功4、技术功5、热量三、图一多变经过在vp-图和sT-图上的分布规律1vp-图多变经过线在vp-图上的斜率：vpndvdp-=2sT-图多变经过线在sT-图上的斜率：TncncTdsdTvn)(1-=二在vp-图和sT-图上各线群的大小变化趋向三经过中q、w和u?正负值的判定膨胀功w的正负应以过起点的定容线为分界。vp-图上，由同一起点出发的多变经过线，若位于定容线的右方，各经过的w为正，反之为负。sT-图上，0w的经过线位于定容线的右下方；0w的经
11、过线位于定压线的右下方；0tw；反之0q；反之0q，反之则(,)0uhT?的经过位于定温线的右上方；反之则位于定温线的左下方。四根据经过的要求，在vp-图和sT-图上表示该经过例如，要求将工质又膨胀、又吸热、又降温的经过表示在vp-图和sT-图上。步骤如下：先在vp-图和sT-图上画出四条基本经过线，如图3-4所示。找出工质膨胀的区域。vp-图上在定容线右侧，sT-图上在定容线右下侧，如图3-4所示的1区域。找出工质吸热的区域。vp-图上在定熵线右上侧，sT-图上在定熵线右侧，如图3-4所示的2区域。找出工质降温的区域。vp-图上在定温线左下侧，sT-图上在定温线下侧，如图3-4所示的3区域。
12、在vp-图、sT-图上，所标的以上3个区域重叠区域，就是工质又膨胀、又吸热、又降温的区域。从a点向该区域画一条线ba-，该经过线即为所要求的经过线，见图3-4所示。四、经过多变经过npvConst?=1、0=n时，pConst=，表示定压经过；2、1=n时，pvConst=，表示定温经过；3、=n时，pvConst=，表示定熵经过；4、=n时，vConst=，表示定容经过。第二部分水蒸气一、概念1、汽化：物质由液相转变为气相的经过，称为汽化。气化有蒸发和沸腾两种形式。蒸发是指液体外表的汽化经过，通常在任何温度下都能够发生，沸腾是指液体内部的汽化经过，它只能在到达沸点温度时才会发生。2、凝结：物
13、质由气相转变为液相的经过，称为凝结。3、水蒸气的饱和状态：液体汽化和气体凝结的动态平衡状况称为水蒸气的饱和状态。4、汽化潜热：将1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需要的热量。5、干度：单位质量湿蒸汽中所含干饱和蒸汽的质量叫作湿饱和蒸汽的干度。6、临界点：当温度超过一定值ct时，液相不可能存在，而只可能是气相。ct称为临界温度，与临界温度相对应的饱和压力cp称为临界压力。所以，临界温度和压力是液相与气相能够共存时的最高值。当压力高于临界压力时，液-汽两相的转变不经历两相平衡共存的饱和状态，在定压下液-汽两个相区不存在明显的、确定的界限。临界参数是物质的固有常数。二、公式1、干度2、湿饱和蒸
14、汽的参数值3、汽化潜热三、图1、水蒸气的vp-图和sT-图2、水蒸气的焓熵图四、经过1、定压经过2、定容过程3、定温过程4、绝热经过第三部分湿空气一、概念1、未饱和空气：由干空气与过热水蒸气状态点a所组成的湿空气称为未饱和空气。2、饱和空气：由干空气与饱和水蒸气组成的湿空气称为饱和空气。3、干球温度：指用普通温度计又称干球温度计测得的温度就是干球温度。4、露点温度：露点温度dt是对应于水蒸气分压力vp下的饱和温度，简称露点。5、绝热饱和温度：在绝热的条件下对湿空气参加水分，并尽其蒸发而使湿空气到达饱和状态时所对应的温度。6、湿球温度：指用湿纱布包裹的湿球温度计测得的湿纱布中水的温度。7、绝对湿
15、度：每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量，称为湿空气的绝对湿度。8、相对湿度：湿空气的绝对湿度v与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s的比值，称为相对湿度。9、含湿量：在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量称为湿空气的含湿量或称比湿度。10、饱和度：湿空气的含湿量d与同温下饱和空气的含湿量d，的比值称为饱和度。11、湿空气的容积：湿空气的容积是1kg干空气为基准定义的，它表示在一定温度T和总压力p下，1kg干空气和0.001dkg水蒸气所占有的容积，即1kg干空气的湿空气容积。12、湿空气的焓值：湿空气的焓是以1kg干空气为基准来表示的，它是1kg干空气的焓和0.001dkg水蒸气的焓的总
16、和。13、热湿比：为了讲明经过中焓和含湿量的变化，能够用状态变化前后的焓差和含湿量差的比值来描绘过程。它反映了经过的方向与特征。这个比值称为热湿比。其定义式是212110001000(/)hhhkJkgddd-?=-?。热湿比在dh-图上反映了经过线的倾斜度，因而，也称角系数。二、公式1、湿空气的总压力2、湿空气的分子量及气体常数3、绝对湿度4、相对湿度5、含湿量比湿度6、饱和度7、湿空气的容积8、湿空气的密度9、湿空气的焓值10、湿空气中干空气的质量11、热湿比三、湿空气的焓湿图1定含湿量线定d线是一组垂直线，自左向右d值逐步增加，纵坐标为0d=的定d线。经常在图的上方或下方画一个水平轴来标
17、出含湿量d的值。2定焓线定h线作成一组与纵坐标轴夹角为135?的平行直线。沿纵坐标轴的零点以上焓为正值；零点下面焓为负值，自下向上焓值逐步增加。纵坐标轴上的读数也是干空气在不同温度下的焓值。3定温干球温度线根据)85.12501(001.001.1tdth+=的关系式，能够看出，当t为定值时，h与d成线性关系，其斜率)85.12501(001.0t+为正值并随t的升高而增大。由于各定温线的温度不同，每条定温线的斜率不等，所以各定温线不是平行的。但斜率中的2501远远大于1.85t的值，所以各定温线又几乎是平行的。4定相对湿度线根据sspBpd?-=622的关系式。在一定的大气压力B下，当?值一
18、定时，含湿量d与水蒸气饱和分压力sp之间有一系列的对应值，而sp又是温度t的单值函数。因而，当?为某一定值时，把不同温度t的饱和分压力sp值代入式sspBpd?-=622，就可得到相应温度t下的一系列d值。在dh-图上可得到相应的状态点，连接这些状态点，就可得出某一条向上凸出的定相对湿度线。显然，0=?的定相对湿度线就是干空气，亦即纵坐标轴；%100=?的相对湿度线是饱和湿空气线，也称临界限。它将dh-图分成两部分，上部为未饱和湿空气区域，1?t时，水蒸气饱和分压力sp能到达的极限值是B，这时6226226221sspBdBpBB?=-，讲明相对湿度?与t无关，仅与d或vp有关。因而，在dh-
19、图上，定?线超过与B相应的饱和温度线之后变成一条与等d线平行垂直向上的直线。由于在空调工程中，高温空气不常采用，附录中给出的dh-图未示出这种情况。但在枯燥工程中所应用dh-图，湿空气的温度往往超过100C?，所给出的dh-图中定?线就包括上述的垂直线段。5水蒸气分压力线由622vvpdBp=-,可得622vBdpd=+。当大气压力B为一定值时，水蒸气分压力vp仅与含湿量d有关，即()vpfd=。这讲明在B=常数的dh-图上，d与vp不是互相独立的两个状态参数。当622d时，vp与d近似成直线关系。因而，能够在dh-图上给出d与vp之间的变换线。可利用%100=?曲线下面的空档，将与d相对应的
20、vp值表示在图右下方的纵轴上，可以以表示在横坐标轴上，如附录图2所给出的dh-图。6定湿球温度线在工程计算中完全可用定焓线来代替定湿球温度线，定焓线与%100=?线的交点所通过的定温线的温度值，就是这条定湿球温度线的湿球温度值，此时wwtt。7露点温度露点是指在水蒸气分压力不变的情况下冷却到饱和状态时的温度，也就是在含湿量不变的情况下冷却到饱和状态时的温度。在dh-图上如图8-6所示：从初态点1向下作垂直线与%100=?的饱和曲线相交得点2，通过点2的定温线的读数就是状态点1的湿空气的露点温度dt。8热湿比从dh?=1000可知，在定焓经过中0=?h，热湿比0=。在定含湿量经过中，0=?d如经
21、过吸热，则+=，如经过放热，则-=。因而，定焓线与定含湿量线将dh-图分成四个区域如图8-5所示。从两线交点1出发，终态点可落在四个不同的区域内，此时四个区域具有如下的特点。第区域：从初态点1出发，落在这一区域内的经过，0?h，0?d，即增焓增湿经过，0为正值。第区域：从初态点1出发，落在这一区域内的经过，0?h，0为正值。第区域：从初态点1出发，落在这一区域内的经过，0?d，即减焓增湿经过，0?h，0=?d，热湿比=。对每kg干空气而言，所吸收的热量为8-4-2冷却经过在等d冷却经过中，0。由于0。湿空气在去湿冷却经过中放出的热量为12hhq-=负值)(/(akgkJ所析出的水分为12ddd-=?负值)(/(akgg8-4-4绝热加湿经过在绝热加湿经过1-2中，12hh=，12dd，12?，12tt?d，经过1-2的热湿比=，在绝热加湿经过中对每kg干空气而言吸收的水蒸气为8-4-5定温加湿经过喷蒸汽加湿的结果，使12hh，12dd，12?，温度虽略有升高，但可近似地以为不变。如喷入压力为Pa510的饱和水蒸气，则水蒸气的焓值文档视界（工程热力学）知识点温习总结共11页word资料（工程热力学）知识点温习总结共11页word资料