还剩22页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
工程热力学课件第0章绪论目录•绪论•基本概念•热力学第一定律•热力学第二定律•工程热力学与实际生活的联系01绪论课程简介010203课程性质课程目标课程内容工程热力学是一门研究热能与机械能相互培养学生掌握热力学基本原理,理解热力包括热力学基本概念、热力学第一定律、转换的学科,是能源与动力工程、制冷与过程和热力循环的规律,为后续专业课程热力学第二定律、气体和液体的热性质、空调、汽车工程等专业的必修基础课程的学习和工程实践打下基础热力过程和循环等工程热力学的应用领域能源转换与利用制冷与空调研究各种能源转换技术,如燃烧、热电应用热力学原理研究制冷技术,开发高转换、核能等,提高能源利用效率效节能的空调系统和设备汽车工程环境工程研究汽车发动机工作原理,优化燃料燃研究工业废热回收技术,开发高效节能烧过程,降低排放和提高动力性能的环保设备,降低环境污染工程热力学的发展历程01020304早期发展科学革命时期经典热力学时期现代热力学时期古代人类利用火取暖、烹饪和18世纪末至19世纪初,科学家19世纪中叶至20世纪初,科学20世纪以来,随着科学技术的照明,后来又发现了蒸汽机,们开始系统地研究热现象,提家们不断完善和发展了热力学发展和人类对能源需求的增长,推动了热力学理论的初步发展出了热力学的初步理论框架理论,形成了经典热力学体系热力学在能源利用、环保和可持续发展等领域的应用越来越广泛,推动了现代热力学的发展02基本概念热力系统010203定义分类描述热力系统是指被研究的对象,根据系统与外界相互作用的情描述热力系统需要确定系统的它可以是单个物体、物体的一况,热力系统可分为封闭系统、初始状态和边界条件,以及系部分或多个物体的组合敞开系统和隔离系统统与外界的相互作用热力平衡定义特性意义热力平衡是指系统中各部分之间热力平衡是一种相对稳定的状态,热力平衡是研究热力学过程和循没有宏观的热量传递和物质传递,当系统受到外界微小扰动时,会环的基础,只有在平衡状态下,系统内部各物理量(如温度、压趋向于恢复平衡状态系统的某些宏观性质才具有确定力、体积等)均不随时间变化的值状态热力过程特性热力过程的变化取决于系统与外界的相互作用,不定义同的过程会对系统产生不同的影响热力过程是指系统状态随时间的变化过程,通常包括等温过程、等压过程、绝热过程等意义热力过程是研究热力学性质和能量转换的基础,了解各种过程的特性有助于优化能源利用和减少环境污染热力循环定义01热力循环是指由一系列热力过程组成的闭合系统,循环中系统经过多次状态变化最终回到初始状态分类02根据循环中是否涉及相变,热力循环可分为简单循环和复杂循环;根据循环中能量的来源,热力循环可分为机械能转换循环、热能转换循环和混合能转换循环意义03热力循环是实现能量转换和利用的重要手段,了解各种循环的特性和效率有助于提高能源利用效率和减少环境污染03热力学第一定律热力学能定义热力学能,也称为内能,是系统内部所有微观粒子运动和相互作用的总和特性热力学能是系统状态的单值函数,只与系统的状态有关,与系统达到该状态所经历的过程无关单位热力学能的单位是焦耳(J)热力学第一定律的表述0102内容数学表达式热力学第一定律是指在一个封闭系统中,能量不能消失或产生,只能ΔU=Q+W,其中ΔU表示系统热力学能的改变量,Q表示系统吸从一种形式转化为另一种形式收的热量,W表示系统对外界做的功热力学第一定律的应用能量守恒热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表现,它为各种能量转换和利用提供了理论基础热量转换利用热力学第一定律可以分析热量转换过程中能量的变化和转换效率,为优化能源利用和提高能源利用效率提供指导04热力学第二定律热力学第二定律的表述010203热力学第二定律指出,不可热力学第二定律也可以表述热力学第二定律是热力学的能从单一热源吸收热量并全为,自然发生的热传递总是核心定律,它限制了能源利部用来做功,而不引起其他向着熵增加的方向进行用和转换的可能性变化热力学第二定律的应用01热力学第二定律在能源利用、制冷技术、热力发电等领域有广泛应用02通过热力学第二定律,我们可以判断某个过程是否可行,以及能源转换的效率03热力学第二定律为节能减排、提高能源利用效率提供了理论依据熵的概念和计算熵是热力学中的一个状态参数,表示系统混乱度1的量度熵的计算公式是S=Σk_B*lnp_i,其中k_B2是玻尔兹曼常数,p_i是各个微观状态的概率通过熵的计算,我们可以判断系统自发过程的方3向和限度,以及能量的转换和利用效率05工程热力学与实际生活的联系汽车发动机的工作原理总结词利用燃料燃烧产生的热量,将空气吸入发动机,通过压缩、燃烧和膨胀等过程,将化学能转化为机械能,驱动汽车行驶详细描述汽车发动机是工程热力学应用的一个典型例子通过将燃料(如汽油或柴油)燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞运动,进而驱动汽车曲轴转动,最终实现汽车的行驶在这个过程中,燃料中的化学能被转化为机械能,同时产生废气和噪音等副产品家用空调的工作原理总结词利用制冷剂在蒸发器和冷凝器之间循环,通过吸热和放热过程,实现室内温度的调节详细描述家用空调是利用工程热力学原理的另一个实例制冷剂在蒸发器中吸收室内热量,自身蒸发成气体,然后被压缩机压缩成高压气体,进入冷凝器在冷凝器中,制冷剂将热量释放给室外空气,自身冷凝成液体,最后经过节流阀再次进入蒸发器,完成一个循环这个循环不断重复,实现对室内温度的调节火箭推进的工作原理要点一要点二总结词详细描述利用燃料燃烧产生的气体高速向后喷出,产生反作用力推火箭推进是工程热力学在航天领域的应用通过在火箭发动火箭前进动机内燃烧燃料(如液氧和液氢),产生高温高压的气体,然后通过喷嘴高速喷出,产生反作用力推动火箭前进在这个过程中,燃料中的化学能被转化为机械能,同时产生高温废气和噪音等副产品火箭推进是实现人类进入太空的关键技术之一THANKS。