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1、工程热力学期末复习总结一、闭口系能量方程的表达式有以下几种形式：1kg工质经过有限过程：q = Au+ w(2-1)1kg工质经过微元过程：6c- du+ dw(2-2)mkg工质经过有限过程：Q = AU + W(2-3)mkg工质经过微元过程：3Q = dU + 6W (2-4)以上各式，对闭口系各种过程(可逆过程或不可逆过程)及各种工质都适用。 在应用以上各式时，如果是可逆过程的话，体积功可以表达为：dw= pdv (2-5)w = J pdv (2-6)= pdV (2-7)W = J：pdV (2-8)闭口系经历一个循环时，由于。是状态参数，fdU = O,所以=(2-9)式(2-9
2、)是闭口系统经历循环时的能量方程，即任意一循环的净吸热量与净功量相等。二、稳定流动能量方程(2-10)q = Ah+ Ac2+ gAz + ws=Ah + wt(适用于稳定流动系的任何工质、任何过程)vdp(2-11)(适用于稳定流动系的任何工质、可逆过程)三、几种功及相互之间的关系(见表一)表一几种功及相互之间的关系名称含义说明体积功(或膨 胀功)W系统体积发生变化 所完成的功。当过程可逆时，W = pdV o 膨胀功往往对应闭口系所求的功。轴功W9系统通过轴与外界交换 的功。 开口系，系统与外界交换的功为轴功W,。当工质的进出口间的动位能差被忽略时，叱, 所以此时开口系所求的轴功也是技术功
3、。推 动 功Wpush开口系因工质流动而传 递的功。相当于一假想的活塞把前方的工质推进（或推出）系 统所做的功，叫叔,=丫。推动功只有在工质流动时才有，当工质不流动时，虽 然也有p和V,但其乘积并不代表推动功。流动功叼工质流动时，总是从后面 获得推动功，而对前面作 出推动功，进出质量的推 动功之差，称为流动功。W f= P2V2 - pM技术功也技术上可资利用的功。叱=mc2 + mg/z + Wsf2当过程可逆时，Wt=-Vdp四、比热容1、比热容的种类（见表二）表二比热容的种类名称质量比热容C体积比热容c摩尔比热容Me三者之间的关系单位J/ (kg K)J/ (m3 K)J/ (kmol
4、K),MeC = CPo = 22.4A -气体在标准状况下的密度定压CpCpMCp(m3 / kg)a定容cvQMcvC2、平均比热容：c2 =- 4安-J乙0 20 1t2 r(2-12)3、利用平均比热容计算热量：q = c2 t2-ct tx （2-13） “0 20 14、理想气体的定值比热容（见表三）表三理想气体的定值比热容气体种类cv /j/(kg K)Cp /J/(kg K)k旦 cv单原子1.67双原子久lRg1.40多原子21.29其中:4哈=今初M气体的摩尔质量，如空气的摩尔质量为28.96kg/kmolo空气的& = = 8314J/（km01，K）=287J/（kg
5、-K）,最好记住空气的气体常数。& M28.96 kg/kmol引入比热容比上后,结合梅耶公式，又可得:(2-15)(2-14)五、理想气体的热力学能、熔、燧（见表四）表四 理想气体的热力学能、焰、熠类型热力学能焰燧微元变化du = cvdTdh = cpdTds = cv + R Vds = c -R p有限变化 （真实比热容）Nu - j cvdTA/z = f cdTJi pA _12 dTV2s 1 cv + R Inv T g %As =rc - -7? In rPi有限变化（定值比热容）Aw = cvATA/z = c pATAs = cv n + In 4自匕s = c In -
6、 - 7? In p 1 g P,（熔的定义：h = u + pv kJ/kg,焙是状态参数）六、气体主要热力过程的基本计算公式（见表五）表五气体主要热力过程的基本计算公式过程定容过程定压过程定温过程定烯过程多变过程过程指数OO01kn过程方程y 二常数p=常数py =常数pvk =常数pvn =常数P、V、T的关系Zk = -2 T Py丁2 _ _2_ T - HPM =2%kkPM =2%子 ( 、k-l4= IlI lV2 Jk-/ 二 11pmt2 二/=e、p/ V2_1 )、n-2 )n-n、/、 As,的计算式Aw = cv(T2 - 7) M = Cp(A-*)s = cv
7、In 4Aw = cv (T2 -1) M CGf)s = cln 叁 = 0A/z = 0As = Rv In 匕P21Aw = cv(T2 -TJs - 0u = cv(T2 - Tx)M = CpW-()T)%s = cv In + R(t In 3 g v.=c In - - /? In (，p膨胀功w = j pdvw = 0VV= p“2 %) =Gw= 7? Tin 匕= RTn-P2w = 一 A1 / 、 =7 Jp/ ，2y2)K-1人、= U(T心) k-1 w =n -=4(_ Vi n-1小1-”一 2%)2)i -/、丁Pi、PiJ技术功叱二一1皿叱 s- Pi)w
8、t =Q叱=-f vdp忽略动能、位能的变化时：wt =wwf = kwwt = 4 _ %wt = nw(。8)热量4 = ( cdT-J： Tdsq =R W - T)q =q = 7Ay=w4 = 0q = ycd) n-(wl)比热容cvCp000n-k% = Rn-备注：表中比热容为定值比热容七、压气机工作原理及轴功的计算1、压气机的工作原理22、基本计算公式：wc =wr =吗=-j vdpkR k 1（工Y）nRn-13、压气机升压比P2/0 t，压缩终温会升高,容积效率；L下降。4、采用多级压缩的优点是：降低排气温度，节省功的消耗。5、当压气机采用两级压缩时，升压比夕=/优，最
9、有力的级间压力：P2=J寂，多级（Z级）压缩时：，=八、热力学第二定律：1、热力学第二定律的实质、表述：克劳修斯说法、开尔文-浦朗克说法。2、热力学第二定律的数学表达式，会利用这些表达式判断过程或循环是否能够实现。克劳修斯积分不等式：（）才 W 0等号对可逆循环而言，不等号对不可逆循环成立。Ji t等号对可逆过程而言，不等号对不可逆过程成立。 As0 燧增原理：孤立系统的熠只能增加（不可逆过程）或保持不变（可逆过程），而绝不能减少。任何实际过程都是不可逆过程，只能沿着使孤立系统燧增加的方向进行。注意：克劳修斯积分不等式适用于循环，即针对工质，所以热量、功的正和负都以工质作为对 象考虑。 嫡增原
10、理表达式适用于孤立系统，热量的方向以构成孤立系统的有关物体为对象，它们 吸热为正，放热为负。3、卡诺循环及卡诺定理是重点。九、水蒸气1、基本概念：三相点、临界点、饱和状态、心，4,湿蒸汽、干饱和蒸汽等。2、水蒸气的定压发生过程：三个阶段。3、水蒸气的p u图与T s图特点：一点、两线、三区、五态的含义。4、会查水蒸气表，会查/z-s图。5、水蒸气的四个基本热力过程砂、在/z-s图上的表示和热量及功量的计算。十、湿空气1、定义，P= Pa + Pv2、饱和空气、未饱和空气、绝对湿度、相对湿度、含湿量、焰、干球温度、湿球温度、露 点温度的含义，湿空气的分子量和气体常数的计算；湿空气的比体积等。3、
11、重点掌握以下计算公式：Pv =货=(kg/m3)Ps =(kg/m3)Pv 3(T) :rm P Ps相对湿度w反映了湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度。在某温度，下,w值小,表示空 气干燥，具有较大的吸湿能力”值大，表示空气潮湿,吸湿能力小。9二。时，为干空气；0=1时，为饱和空气；001a超音速流动M=1临界音速流动M PcYLpbPcpi = pb pi pc（7）最大流量应maxminC。（8）喷管形式的选择:PhPc，渐缩喷管Pb Pc渐缩渐扩喷管十二、动力循环1、蒸汽动力基本循环一朗肯循环是重点，应切实掌握。（1） 会画其流程图及T-s图。（2） 会能量分析及热效率的计算。（3） 提高朗肯循环热效率的基本途径。2、掌握抽汽回热循环、再热循环的工作原理。3、掌握背压式、调解抽汽式热电循环的工作原理。4、理解内燃机循环的工作原理及相应的三种理论循环。5、掌握燃气轮机循环的工作原理及分析计算是重点，应切实掌握。十三、制冷循环1、空气压缩制冷循环的组成，工作原理及p u图、T s图。2、蒸汽压缩制冷循环的组成，工作原理，T-s图。3、什么是lg-图，图中有哪些线族？蒸汽压缩式制冷循环如何在lg图上表示,并利用1g p-/z图进行能量分析及制冷系数的计算。4、热泵的工作原理及供热系数的计算。