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1、工程热力学第三章小结第1页，本讲稿共19页第三章第三章 小结小结v基本要求v基本知识点v公式小结v重点难点第2页，本讲稿共19页基本要求基本要求v深入理解热力学第一定律的实质，熟练掌握热力学第一定律及其表达式。能够正确、灵活地应用热力学第一定律表达式来分析计算工程实际中的有关问题。v掌握能量、储存能、热力学能、迁移能的概念。v掌握体积变化功、推动功、轴功和技术功的概念及计算公式。v注意焓的引出及其定义式。第3页，本讲稿共19页基本知识点基本知识点vv热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质1.1.1.1.表述：表述：表述：表述：当热能与其他形式的能量相互
2、转换时，能的总量保持当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。不变。或第一类永动机是不可能制造成功的。或第一类永动机是不可能制造成功的。2.2.2.2.实质实质：能量守恒与转换定律在热力学中的应用。3.平衡关系式：平衡关系式：输入系统的能量系统输出的能量=系统储存能量的变化第4页，本讲稿共19页v储存能储存能1.1.内部储存能内部储存能热力学能热力学能 储存于系统内部的能量称为热力学能热力学能(1)分子热运动形成的内动能。(2)分子间相互作用形成的内势能。(3)化学能、原子能及电磁能等。v热力学能是状态参数热力学能是状态参数 第5页，本讲稿共19页2.外部储存能外部储存能需要用在系统
3、外的参考坐标系测量的参数来表示的能量，称为外部储存能。外部储存能。v储存能储存能3.系统的总储存能系统的总储存能(内能内能)第6页，本讲稿共19页v迁移能功量和热量迁移能功量和热量 功量和热量不是系统的状态参数，而是与过程特征有关的过程量，称为迁移能迁移能。1.1.体积体积(变化变化)功功W(W(或称膨胀功或称膨胀功)2.2.轴轴功功W WS S3.推动功和流动功推动功和流动功Wf 开口系统因工质流动而传递的功称为推动功推动功。其值为pV。注注意意：只有在工质流动时才有推动功;当工质不流动时,虽然工质也具有一定的状态参数p和V，但这时的乘积并不代表推动功。第7页，本讲稿共19页系统维持工质流动
4、所需的功，称为流动功流动功。表示为：v迁移能功量和热量迁移能功量和热量 4.技术功技术功Wt技术上可以利用的功称为技术功技术功.5.有用功有用功Wu和无用功和无用功凡是可以用来提升重物、驱动机器的功统称为有用功，用Wu表示，反之，则称无用功。第8页，本讲稿共19页v焓焓 焓：HUPv1kg工质的焓称为比焓，用h表示 即：hupv 焓是状态参数 第9页，本讲稿共19页v开口系统能量方程开口系统能量方程 一般开口系统经过微元过程，其能量方程为：第10页，本讲稿共19页v闭口系统能量方程闭口系统能量方程 一般表达式为：可逆过程：1kg工质经过有限过程：循环 1kg工质经过微元过程：mkg工质经过有限
5、过程：mkg工质经过微元过程：第11页，本讲稿共19页v稳定流动系统能量方程稳定流动系统能量方程 1.稳定流动稳定流动开口系统内任意一点的工质其状态参数不随时间变化的流动过程称为稳定流动。实现稳定流动的必要条件是：(1).进、出口截面的参数不随时间而变；(2).系统与外界交换的功量和热量不随时间而变；(3).工质的质量流量不随时间而变，而且进、出口处的质量流量相等。系统与外界进行物质和能量的交换不随时间而变。第12页，本讲稿共19页2.稳定流动能量方程稳定流动能量方程稳定流动能量方程的表达式有以下几种：1kg工质经过有限过程：1kg工质经过微元过程：mkg工质经过有限过程：mkg工质经过微元过
6、程：对于可逆过程 第13页，本讲稿共19页公式小结公式小结v一般表达式闭口闭口系统系统 稳定流稳定流动系统动系统 开口开口系统系统 任何工质、任何过程 任何工质、任何过程 任何工质、任何过程 任何工质、可逆过程 任何工质、可逆过程 第14页，本讲稿共19页重点难点重点难点v焓焓1.状态参数2.由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。3.焓的变化在闭口系统的定压过程中等于与外界交换的热量。第15页，本讲稿共19页v稳定流动过程中几种功的关系稳定流动过程中几种功的关系 膨胀功是简单压缩系统热变功的源泉 第16页，本讲稿共19页工质稳定流经热力设备时，所作的技术功等于膨胀功减去流动功。对于可逆过程Wt12cd1 12ba1+1aod12boc2膨胀功p1v1 p2v2 第17页，本讲稿共19页第18页，本讲稿共19页v能量方程式的应用能量方程式的应用1.确定研究对象2.画出示意图3.写出所研究热力系的对应能量方程4.针对具体问题，分析系统与外界的相互作用，作出某些假设和简化，使方程简单明了。5.求解简化后的能量方程第19页，本讲稿共19页