【工程热力学】(第五版)复习提纲.docx

第一章基本概念热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象,称为热力系统，简称系统边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状 态，简称为状态平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变 化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状 态，简称为平衡状态状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数如温度⑺、压力/〕、比容3〕或密度〔「〕、内能〔〃〕、炫〔/?〕、漏⑴、自 由能S、自由焰〔g〕等根本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直 接或间接地用仪表测量出来,称为根本状态参数温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内6.比热比：道尔顿分压定律：〃 =Pi +力 + 必 ++P〃 = %Pi_，=1 JT,V阿密盖特分容积定律：，=峪+岭+匕+……+ K= fvi_i=l Jt,P质量成分：g,=性m容积成分：摩尔成分：xi= —n容积成分与摩尔成分关系：质量成分与容积成分:n分压力确实定Pi=^P = riP例题：1、气体的定容比热较定压比热〔〕A、大一些 B、大很多 C、小D、相等2、理想气体的比热（）A、与压力和温度有关B、与压力无关而与温度有关C、与压力和温度都无关D、与压力有关而与温度无关第三章热力学第一定律1. 根本概念热力学第一定律:能量既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统，而其总量保持恒定,这—自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。

把这一定律应用于伴有热现象的能量和转移过程,即为热力学第一定律第一类永动机：不消耗任何能量而能连续不断作功的循环发动机,称为第一 类永动机热力学能:热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之 和〔状态量〕外储存能:也是系统储存能的一局部，取决于系统工质与外力场的相互作用〔如重力位能〕及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量〔宏观动 能〕这两种能量统称为外储存能轴功Ws :系统通过机械轴与外界传递的机械功称为轴功〔过程量〕流动功〔或推动功〕Wf :当工质在流进和流出控制体界面时，后面的流体 推开前面的流体而前进，这样后面的流体对前面的流体必须作推动功因此, 流动功是为维持流体通过控制体界面而传递的机械功,它是维持流体正常流 动所必须传递的能量〔状态量〕烙:流开工质向流动前方传递的总能量中取决于热力状态的那局部能量对 于流开工质，培二内能+流动功，即炫具有能量意义；对于不流开工质，培 只是一个复合状态参数H = u + pv稳态稳流工况:工质以恒定的流量连续不断地进出系统，系统内部及界面上 各点工质的状态参数和宏观运动参数都保持一定，不随时间变化,称稳态稳 流工况技术功Wt :在热力过程中可被直接利用来作功的能量，称为技术功。

〔过程量〕动力机:动力机是利用工质在机器中膨胀获得机械功的设备压气机：消耗轴功使气体压缩以升局其压力的设备称为压气机节流：流体在管道内流动,遇到突然变窄的断面，由于存在阻力使流体压力 降低的现象2. 常用公式外储存能：1 .宏观动能：2.重力位能：式中g—重力加速度系统总储存能：1 . E = U + Ek+EpS^E = U +- me2 + mgz912Z . e-u 4- —c +gz23 . E = U或e = u〔没有宏观运动，并且高度为零〕热力学能变化：2. du = cvdT , △以=J cvdTI适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程1 . △以=皿-约)适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程〔用定值比热计算〕，2，2rln«on«o2 .△" = J cvdt = J cvdt 一 \ c’dt = 5r.00适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程〔用平均比热计算〕24 .把= /(T)的经历公式代入△" = J cvdT积分适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程〔用真实比热公式 计算］. U = U\+U/・・・ + Un=%Ui=%mMi=\/=!由理想气体组成的混合气体的热力学能等于各组成气体热力学能之和,各组成气体热力学能又可表示为单位质量热力学能与其质量的乘积。

2・△" = g - J pdv1适用于任何工质，可逆过程5 . △" = q适用于任何工质，可逆定容过程2. △" = J pdv1适用于任何工质，可逆绝热过程6 ・ AU = O适用于闭口系统任何工质绝热、对外不作功的热力过程等热力学能或理想气体定温过程7 ・ \U = Q-W适用于mkg质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程 0 - W适用于lkg质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程12. du = 6q _ pdv适用于微元，任何工质可逆过程13 ・△以=A/z - \pv热力学能的变化等于恰的变化与流动功的差值培的变化：1 ・ H = U + pV适用于m干克工质2 ・ h = u + pv适用于1千克工质3 ・ h = u + RT = f（T）适用于理想气体2. dh = CpdT , △" = j cpdTi适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程4 ・△/? = cp（T2 — 4）适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程，用定值比A/ZPCn.fj O-P COn«o适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程用平均比热 计算27 .把 \= f（T）的经历公式代入AA = J cpdT积分。

1适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程，用真实比 热公式计算. H = Hl+H2+-- +Hn=XHi =/=1Z=1由理想气体组成的混合气体的烙等于各组成气体焰之和，各组成气体焰又可表示为单位质量焰与其质量的乘积9.热力学第一定律能量方程适用于任何工质，任何热力过程10 . dh = Sq-^ de2 - gdz- Sws适用于任何工质，稳态稳流热力过程11 ・ dh = 8q- Sws适用于任何工质稳态稳流过程,忽略工质动能和位能的变化2・ \h = q-[vdp适用于任何工质可逆、稳态稳流过程，忽略工质动能和位能的变化2・ A/t = -f vdpI适用于任何工质可逆、稳态稳流绝热过程，忽略工质动能和位能的变 化12 ・ tsh — q适用于任何工质可逆、稳态稳流定压过程,忽略工质动能和位能的变 化13 ・ A/z = O适用于任何工质等恰或理想气体等温过程炳的变化：1.适用于任何气体，可逆过程2 . △，= △，/•+ H M△S/为炳流，其值可正、可负或为零；为痼产，其值恒大于或等于零3 .曷=qln3〔理想气体、可逆定容过程〕4. & = jln幸〔理想气体、可逆定压过程〕Ti5・&、= RlnMRlna〔理想气体、可逆定温过程〕4p26 . A? = 0〔定嫡过程〕适用于理想气体、任何过程。

功量：膨胀功〔容积功］:2. 3w= pdv 或w = Jpdvi适用于任何工质、可逆过程1 . w = 0适用于任何工质、可逆定容过程2 . w= p(v2 -适用于任何工质、可逆定压过程3 ・ w=RT\n^-vi适用于理想气体、可逆定温过程. w=q - △以适用于任何系统,任何工质，任何过程4 ・ w—q适用于理想气体定温过程5 . w=—Aw适用于任何气体绝热过程2・ w = -\CvdTi适用于理想气体、绝热过程适用于理想气体、可逆绝热过程w =-睥2)n - 110 . =土"-乌)n - 1n-\、P?P、适用于理想气体、可逆多变过程流动功:推动1kg工质进、出控制体所必须的功技术功:1 .叫=一 Ac2 + gAz + ws热力过程中可被直接利用来作功的能量,统称为技术功2 ・ 8wt = — dc2 4- gdz-\- 5vvs适用于稳态稳流、微元热力过程技术功等于膨胀功与流动功的代数和适用于稳态稳流、微元可逆热力过程25 . wt =-\ vdpi适用于稳态稳流、可逆过程热量：1 ・ Sq = TdS适用于任何工质、微元可逆过程22 ・ q-\Tdsi适用于任何工质、可逆过程3 ・ Q = \U + W适用于mkg质量任何工质，开口、闭口 ,可逆、不可逆过程4 . 0 = △〃 + W适用于1kg质量任何工质，开口、闭口，可逆、不可逆过程5 ・ 8q = du + pdv适用于微元,任何工质可逆过程。

26 . g = △" + J pdv1适用于任何工质可逆过程 3W+ dE^y(1A (\73Q= h2 +-Cl +gZ2 \3m2 - hx +gZl适用于任何工质，任何系统，任何过程8 . 6q = dh + — de2 + gdz+ dws适用于微元稳态稳流过程9 . q = M + W]适用于稳态稳流过程. q =适用于任何工质定容过程10 . Q — cv（T2 — ）适用于理想气体定容过程11 . q = tsh适用于任何工质定压过程12 . q = cp（T2 -7\）适用于理想气体、定压过程13 . 0 = 0适用于任何工质、绝热过程14 . q = ^—^cv（T2 -"好 1）〃一1适用于理想气体、多变过程3. 重要图表（幻r控制体界面图3・1轴功3-2流动功部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映注：热力学温标和摄氏温标，T=273+to热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，那么它们彼此之间也必然处于热平衡压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强相对压力：相对于大气环境所测得的压力如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。

注：课本中如无特殊说明，那么所说压力即为绝对压力比容：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容密度：单位容积的工质所具有的质量，称为工质的密度强度性参数: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，如温度、压力等在热力过程中，强度性参数起着推动 力作用，称为广义力或势广延性参数:整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数 值之和，如系统的容积、内能、蛤、嫡等在热力过程中,广延性参数的变 化起着类似力学中位移的作用，称为广义位移准静态过程：过程进展得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足 够的时间恢复到新的平衡态,从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常 接近平衡状态，整个过程可看作是由_系列韭宣接近垩衡态的状态所组成， 并称之为准静态过程可逆过程:。