华北电力《工程热力学》教案

忽略水泵功时：（2）耗汽率及耗汽量理想耗汽率d0

：装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量。耗汽量D0：初参数对朗肯循环效率的影响初参数对朗肯循环效率的影响（3）初参数对朗肯循环热效率的影响：提高初温、初压都会使循环平均吸热温度上升，热效率提高。降低背压，会使循环平均放热温度降低，同样提高朗肯循环热效率。2有摩阻的实际朗肯循环:a汽轮机相对内效率hT定义：汽轮机内蒸汽实际作功与理论功的比值。b装置内部热效率hi—忽略水泵功：c实际内部耗汽率di和耗汽量Di

五、采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第二十七讲蒸汽动力装置循环2一．教学目标掌握再热循环、回热循环基本过程；掌握再热回热对循环性能影响并会计算热效率；二．教学重点再热、回热循环，基本过程，在T-s图上的表示；各状态点参数在h-s图上的确定；效率计算三．教学难点回热循环抽汽量计算，再热对循环性能的影响；四．教学内容和要点11-2再热循环再热循环T-s图再热循环系统简图再热循环T-s图再热循环系统简图1再热循环热效率计算：忽略泵功时：2再热对循环性能影响再热压力选取不合适可能导致效率下降，关键看再热后循环平均吸热温度是否高于不采用再热时循环的平均吸热温度。11-3回热循环回热循环计算1.抽汽量计算单级回热T-S图忽略泵功时：单级回热T-S图2循环热效率计算采用回热后系统效率增加。五．采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第二十八讲蒸汽动力装置循环3一．教学目标掌握热电合供循环形式及燃气-蒸汽联合循环类型二．教学重点燃气-蒸汽联合循环基本概念，热电合供原理三．教学难点不同热电合供形式特点及不同联合循环特点四．教学内容和要点11-4热电合供循环1背压式热电合供循环背压式热电合供循环原理图背压式热电合供循环T-S图背压式热电合供循环原理图背压式热电合供循环T-S图抽汽凝汽式热电合供T-s图抽汽凝汽式热电合供T-s图2抽汽凝汽式热电合供11-5燃气-蒸汽联合循环1余热锅炉型联合循环典型的余热锅炉型联合循环原理图及T-S图典型的余热锅炉型联合循环原理图及T-S图2排气全燃型燃气-蒸汽联合循环排气全燃型燃气-蒸汽联合循环系统简图排气全燃型燃气-蒸汽联合循环系统简图3热电合供的燃气-蒸汽联合循环热电合供的燃气-蒸汽联合循环系统简图热电合供的燃气-蒸汽联合循环系统简图五．采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第二十九讲制冷循环一．教学目标（1）掌握制冷逆向循环原理；（2）掌握循环制冷量、制冷系数和压比间的关系及计算；（3）掌握查压焓图方法，会确定蒸汽制冷循环各点参数并计算制冷系数；（4）了解热泵循环原理，供热系数概念。二．教学重点掌握压缩空气制冷原理，压缩蒸汽制冷原理，会计算制冷系数，会运用制冷剂压焓图确定各点参数并计算性能。三．教学难点区分制冷循环与热泵循环的收益和代价，回热对压缩空气制冷的影响。四．教学内容和要点12-1逆向卡诺循环逆向卡诺热机循环原理图逆向卡诺热机循环原理图经济性指标制冷系数（COP）：在T0和TC之间的逆向循环制冷系数以逆向卡诺循环为最大。T0和TC之间温差越大，c越小。压缩空气制冷T-S图12-2压缩空气制冷循环压缩空气制冷T-S图（1）基本过程绝热压缩定压放热绝热膨胀定压吸热（2）制冷系数定比热时：增大，减小，qc增大采用回热后的T-S图12-3回热式压缩空气制冷采用回热后的T-S图压缩空气制冷，qc较小，

且随π上升，ε下降，为兼顾

Qc及ε，采用大流量叶轮压缩

机并回热。回热循环612345与不采用回热的循环1356相比：ε相同，但π减小，从而为采用大流量叶轮压缩机提供了方便。12-4压缩蒸汽制冷循环利用蒸汽做制冷剂可以大大提高制冷量。（1）基本过程压缩蒸汽制冷T-S原理图绝热压缩定压放热绝热节流定压吸热压缩蒸汽制冷T-S原理图压缩蒸汽制冷系统简图压缩蒸汽制冷系统简图氨水压-焓图氨水压-焓图各点状态参数利用制冷剂压-焓图确定。根据各过程特点在图上确定各点参数。12-5热泵循环与制冷循环的区别：工作在T0与更高热源温度TR之间的逆向循环，其收益为送向高温热源的热量。供热系数：热泵可以实现夏季制冷冬季供热双重功能。五．采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第三十讲湿空气1一．教学目标掌握湿空气分类，相对湿度、含湿量等基本概念；掌握露点温度、干球温度、湿球温度的区别与联系；会利用焓-湿图确定湿空气各状态点参数。二．教学重点湿空气概念、分类及基本参数的定义几个温度的区别掌握查图方法教学难点湿球温度、绝热饱和温度，湿空气焓湿图的应用四．教学内容和要点13-1概述1湿空气=干空气+水蒸气，可看作理想气体混合物分类：未饱和湿空气和饱和湿空气2露点概念：湿空气中水蒸气压力pv所对应的饱和温度13-2相对湿度和含湿量1相对湿度φ：湿空气中水蒸气分压力pv与同温度,同样总压力下饱和湿空气中蒸汽分压力ps之比；φ=0干空气0<φ<1未饱和空气φ=1饱和空气2含湿量d——每kg干空气中所含水蒸气的质量；3干球温度和湿球温度干球温度：利用普通温度计测出的湿空气的温度湿球温度：近似等于绝热饱和温度。几个温度关系：13-3湿空气的焓-湿图湿空气的焓湿空气焓-湿图湿空气焓-湿图湿空气其他状态参数的确定，已知两个参数可得其他参数。会在图上确定各参数。五．采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第三十一讲湿空气2一．教学目标会定性分析湿空气在一些典型过程中各参数的变化规律掌握湿空气各典型过程能量和质量平衡方程;会利用焓-湿图计算一些过程参数。二．教学重点定性分析湿空气在一些典型过程中各参数的变化规律三．教学难点湿空气各典型过程能量和质量平衡方程四．教学内容和要点13-4湿空气过程及其应用1湿空气热力过程求解的共同步骤：a.画出流程草图；b.在h-d图上画出过程；c.写出水及干空气的质量守恒方程；d.写出能量方程；e.利用解析法或h-d图确定质、能方程中各参数；f.求解。2典型过程冷却、冷却去湿及加热；蒸发冷却（绝热加湿）；

加热增湿；绝热混合；加热增湿过程绝热混合过程加热增湿过程绝热混合过程3典型过程习题分析五．采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第三十二讲化学热力学基础1一．教学目标掌握热力学第一定律在化学反应过程中的应用，掌握基本概念掌握盖斯定律，基尔霍夫定律实质二．教学重点基本概念，盖斯定律，绝热燃烧理论温度三．教学难点基尔霍夫定律，盖斯定律，绝热燃烧温度试算法四．教学内容和要点14-1概述1化学反应系统与物理反应系统区别对简单可压缩系的物理变化过程独立状态参数有两个；对发生化学反应的物系，独立变量数目要增多。2反应热与可逆过程反应热：化学反应中物系与外界交换的热量；可逆过程：在完成某含有化学反应的过程后，当使过程沿相反方向进行时，能够使物系和外界完全恢复到原来状态，不留下任何变化的理想过程。14-2热力学第一定律在化学反应系统的应用1热力学第一定律在化学反应中的解析式定温定容反应：定温定压反应：2反应的热效应和反应焓反应的热效应：若反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出有用功，这时的反应热称为反应的热效应反应焓--定温定压反应的热效应，等于反应前后物系的焓差，以DH表示热效应与反应热有所不同，反应热是过程量，与反应过程有关，而热效应是专指定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量3燃料热值：燃烧热的绝对值分类：高位热值（燃烧产物为液态）低位热值（燃烧产物为气态）4生成热：单质化合成1mol化合物时的热效应为该化合物的生成热。标准状态下的燃烧热和生成热分别称为“标准燃烧焓”和“标准生成焓”稳定单质或元素的标准生成焓规定为零5盖斯定律：当反应前后物质的种类给定时，热效应只取决于反应前后状态，与中间的反应途径无关。基尔霍夫定律示意图基尔霍夫定律示意图据盖斯定律：6基尔霍夫定律：任意温度T时的定压热效应由以下式求出：14-3绝热理论燃烧温度1理论空气量和过量空气系数理论空气量—完全燃烧理论上需要的空气量；过量空气—超出理论空气量的部分；过量空气系数—实际空气量与理论空气量之比2绝热理论燃烧温度：若燃烧反应在接近绝热的条件下进行，物系的动能及位能变化可忽略不计且对外不作有用功，并且假定燃烧是完全的，则燃烧所产生的热能全部用于加热燃烧产物本身，这时燃烧产物所能达到的最高温度称作“绝热理论燃烧温度”，用Tad表示。绝热燃烧温度求解示意图绝热燃烧温度求解示意图利用试算法求解。五．采用的教学方法和手段教学方法：讲述法、讨论法教学手段：图示、投影

第三十三讲化学热力学基础2一．教学目标掌握化学平衡常数定义，求解方法，离解度概念，平衡移动原理；掌握热力学第二定律在化学反应过程中的应用；掌握定温定压反应、定温定容反应过程判据及平衡条件；二．教学重点平衡常数，平衡移动原理，定温定压反应、定温定容反应过程判据及平衡条件；三．教学难点平衡移动原理，不同参数表示的平衡常数及相互关系；定温定压反应、定温定容反应过程判据及平衡条件，化学势；四．教学内容和要点14-4化学平衡与平衡常数1浓度与化学反应速度浓度—单位体积内各种物质的量，以C表示；化学反应的速度—单位时间内反应物质浓度的变化率；2化学反应常数KC如果参加反应的物质都为理想气体或很接近理想气体，则KC的数值只随反应时物系的温度T而定a用分压力表示的平衡常数Kpb利用总压表示的KPcKC与Kp关系：14-5离解与离解度，平衡移动原理离解度是指达到化学平衡时每摩尔物质离解的程度，离解度常以a（a<1）表示。1压力对化学平衡的影响(1).物质的量减小的反应理想气体物系，当物系温度T一定时，KC和KP不变。则：P增大，a必减小，化学平衡向右移动，使物质的量减小的自左向右的反应更趋向完全(2).物质的量增大的反应物系的温度T不变，Kc、Kp不变，若P增大，则a必增大，化学平衡向左移动，即自右向左的离解反应更趋向完全。(3).物质的量不变的反应当物系的温度T不变，压力对离解度不发生影响，当压力变化时，离解度不变，化学平衡不发生移动。2温度对化学平衡的影响：物系的温度变化时，平衡常数就发生变化，平衡也发生移动，温度愈高，燃烧产物往往离解愈多，即吸热的离解反应加强，平衡向左移动，燃烧不完全损失愈大：3平衡移动原理（列-查德里原理）：处于平衡状态下的物系受到外界条件改变的影响（如外界压力、温度发生变化，使物系的压力、温度也随着变化），则平衡位置就会发生移动，移动的方向总是朝着削弱这些外来作用的影响。”14-6化学反应方向判据及平衡条件1定温-定容反应方向判据和平衡条件dF<0即定温定容自发过程方向的判据只有F减小，即dF<0的定温-定容反应才能自发进行，F增大的反应必须有外功帮助；当物系达到化学平衡时，物系的F达到最小值，即此时一定有：以上关系式即定温定容物系平衡判据2定温-定压反应方向判据和平衡条件能够自发进行的定温-定压反应都是使物系的G减小，所以dG<0即定温-定压反应能自发进行的判据定温-定压物系达到化学平衡时，物系的G达到最小值，所以定温-定压物系的平衡条件为：以上关系式即定温定压物系平衡判据3标准生成吉布斯函数：规定在标准状况下，由单质生成1mol化合物时，自由焓的变化量为该化合物的标准生成自由焓，或标准吉布斯函数，并规定稳定单质或元素的标准生成自由焓为零。自由焓是状态参数，任意状态（T、p）下的摩尔自由焓4化学势多种物质组成体系定温定压下保持其它组分物质的量不变，加入1mol第i种物质而引起体系G的变化量与在定温定容下加入1mol第i种