工程热力学总结

工程热力学总结辛成运1系统

闭口系、开口系、绝热系统

孤立系统、简单可压缩系统2状态参数

特征、重要的状态参数3平衡状态

特征、状态公理、状态参数坐标图4准静与可逆

5功、热、熵

一、基本概念1闭口系系统能量方程2开口系稳态能量方程3几种功的关系4开口系稳定流动能量方程的应用

二、热力学第一定律4闭口系统能量方程WQ一般式Q=dU+W

Q=U+Wq=du+w

q=u+w单位工质适用条件：

1）任何工质2)任何过程5准静态和可逆闭口系能量方程简单可压缩系准静态过程w=pdv简单可压缩系可逆过程q=Tdsq=du+pdvq=u+pdvTds=du+pdvTds=u+pdv热力学恒等式6稳定流动能量方程适用条件：任何流动工质任何稳定流动过程7技术功

动能工程技术上可以直接利用轴功机械能位能8单位质量工质的开口与闭口wsq稳流开口系闭口系(1kg)容积变化功等价技术功9稳流开口与闭口的能量方程容积变化功w技术功wt闭口稳流开口等价轴功ws推进功(pv)几种功的关系？10几种功的关系wwt△(pv)△c2/2wsg△z做功的根源ws11绝热节流绝热节流过程，前后h不变，但h不是处处相等h1h2没有作功部件绝热1理想气体状态方程、过程方程2理想气体的比热容、熵、焓、内能(热力学能）3绝热过程、多变过程以及功、热4图5压气机

三、理想气体的性质与过程13

不同物量下理想气体的状态方程式mkg

理想气体1kg

理想气体nkmol

理想气体1kmol

理想气体14焓值h=u+pv，对于理想气体h=u+RT，可见焓与压力无关，理想气体的焓也是温度的单值函数：对于理想气体，cp、cV

是温度的单值函数，因此它们也是状态参数。对于理想气体，其分子间无作用力，不存在势能，内能只包括取决于温度的分子动能，与比容无关，理想气体的内能是温度的单值函数：15

比热容比：对于理想气体，比热容比等于绝热指数。16按定比热容计算：17理想气体s

的过程方程18(1)当n=0

(2)当n=1多变过程与基本过程的关系(3)当n=k

(4)当n=

pTsvnpTsv19理想气体的p-v,T-s图sTvpppsvvTTss2023/1/1520

三种压气过程功的计算最小重要启示2023/1/1521最佳增压比的推导

省功欲求w分级最小值，1两种表述2卡诺定理3克劳修斯不等式4孤立系统熵增原理

四、热力学第二定律23热二律的表述与实质

热功转换传热1851年

开尔文－普朗克表述

热功转换的角度

1850年

克劳修斯表述热量传递的角度24卡诺循环—

理想可逆热机循环卡诺循环示意图4-1绝热压缩过程，对内作功1-2定温吸热过程，q1=T1(s2-s1)2-3绝热膨胀过程，对外作功3-4定温放热过程，q2=T2(s2-s1)25卡诺循环热机效率卡诺循环热机效率T1T2Rcq1q2w26熵的导出定义：熵克劳修斯不等式可逆过程，，代表某一状态函数。=可逆循环<不可逆循环比熵27

克劳修斯不等式例题

A

热机是否能实现1000

K300

KA2000

kJ800

kJ1200

kJ可能

如果：W=1500kJ1500

kJ不可能500

kJ注意：

热量的正和负是站在循环的立场上