《工程热力学》知识点复习总结

第一部分（第一章第五章）〜

一、概念

（一）基本概念、基本术语、工程热力学工程热力学是从工程的观点出发，研究物质的热力性质、能量转换以及热能的直接利用等问1题、热力系统通常根据所研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究2对象这种空间内的物质的总和称为热力系统，简称系统、闭口系统没有物质穿过边界的系统称为闭口系统系统内包含的物质质量为一不变的常量，所以有时又3称为控制质量系统、开口系统有物质流穿过边界的系统称为开口系统开口系统总是一种相对固定的空间，故又称开口系统4为控制体积系统，简称控制体、绝热系统系统与外界之间没有热量传递的系统，称为绝热系统

5、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的系统，称为孤立系统

6、热力状态我们把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

7、状态参数我们把描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数

8、强度性状态参数在给定的状态下，凡系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关，9没有可加性的状态参数称为强度性参数、广延性状态参数在给定的状态下，凡与系统内所含物质的数量有关的状态参数称为广延性参数

10、平衡状态在不受外界影响（重力场除外）的条件下，如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统所11处的状态称为平衡状态、热力过程把工质从某一状态过渡到另一状态所经历的全部状态变化称为热力过程

12、准静态过程理论研究可以设想一种过程，这种过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平13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，于是整个过程就可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程、可逆过程当系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，而不留下任何痕迹,这14样的过程称为可逆过程、热力循环把工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后又回复到初始状态的全部过程称为热力15循环，简称循环、循环热效率正循环中热转换功的经济性指标用循环热效率表示，循环热效率等于循环中转换为功的热16量除以工质从热源吸收的总热量、卡诺循环由两个可逆定温过程与两个可逆绝热过程组成的，我们称之为卡诺循环

17、卡诺定理卡诺定理可表达为

①所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机，以可逆热机的热效18率为最高

②在同温热源与同温冷源之间的一切可逆热机，其热效率均相等、孤立系统焙增原理孤立系统的燧只能增大（不可逆过程）或不变（可逆过程），决不可能减小，此为19孤立系统燧增原理，简称端增原理

（二）与工质性质有关的概念、温度把这种可以确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量定义为温度

1、压力流体单位面积上所受作用力的法向分量称为压力（又称压强）

2、比容单位质量工质所占有的容积称为工质的比容

3、理想气体理想气体是一种经过科学抽象的假想气体模型，它被假设为气体分子是一些弹性的、不占有4体积的质点，分子相互之间没有作用力（引力和斥力）、比热单位物量的物体，温度升高或降低所吸收或放出的热量，称为该物体的比热，即二旦51KdT、定容比热在定容情况下，单位物量的气体，温度变化所吸收或放出的热量，称为该气体的定容比61K、定压比热气体加热在压力不变的情况下进行，加入的热量部分用于增加气体的内能，使其温度升高,78qn部分用于推动活塞升高而对外作膨胀功即7dT

（三）与能量有关的概念、功在热力学里，我们这样来定义功“功是物系间相互作用而传递的能量当系统完成功时，其对外界1的作用可用在外界举起重物的单一效果来代替J、膨胀功由于系统容积发生变化（增大或缩小）而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功，也称容积功

2、轴功系统通过机械轴与外界传递的机械功称为轴功

3、流动功开口系统因工质流动而传递的功

4、技术功技术上可资利用的功，它是稳定流动系统动能、位能的增量与轴功三项之和

5、热量热量学的热量定义是，在温差作用下系统与外界传递的能量称为热量

6、系统储存能系统储存的能量称为储存能，它有内部储存能和外部储存能之分

7、内部储存能储存于系统内部的能量，它与系统内工质的分子结构及微观运动形式有关，称为内能（或内8储存能）、外部储存能与系统整体运动以及外界重力场有关的能量，称为外储存能

9、焰焰的定义式为〃〃对于流动工质，焰具有能量意义，它表示流动工质向流动前方传递的总10/z=+u能量（共四项）中取决于热力状态的那部分能量对于不流动工质，因不是流动功，焰只是一个pu复合状态参数，没有明确的物理意义、嫡端是一种广延性的状态参数端的定义式=即燃的变化等于可逆过程中系统与外界交11T换的热量与热力学温度的比值

二、公式

（一）基本定律、基本方程、理想气体状态方程1

①pv=RT（1kg物量表示的状态方程式）

②PV=mRT Cmkg物量表示的状态方程式）

③pV=R（）T（次加/物量表示的状态方程式）M@pV=nRJ（〃物4物量表示的状态方程式）、热力学第一定律2（）闭口系统能量方程1△〃（任何工质，任何过程）=+W（任何工质，任何过程）@3q=du+pdv（可逆过程）2=△〃+J pdv（可逆过i开口系统能量方程（）2]At〔SQ—H—c+gz dni2—4+770；+gz—^^net+dEI2iq=Ah+w（任何工质，任何过程）t@3q=dh+6w（任何工质，任何过程）f@Sq-dh-vdp（可逆过程）开口系统稳态稳流能量方程（）32

④g=A/z-J vdp（可逆过程）i、热力学第二定律3

①（循环过程）05Q（闭口系统）

②AS2（闭口系统）

③AS=S+SfJo（孤立系统或闭口绝热系统）@A5,0w

（二）基本公式、温度11=7—

273.

15、循环效率2

①〃=也=如二色丝1-%%

②[=五=“、理想气体比热3生

①c=dTMe

②c==cp

022.4°Me7A@c-c=R（梅耶公p v式）cMCpp__g McvgRK-lKRK-1几

⑧，Mq=5

⑨屿,=一凡乙系统总储存能、419€—u c+e,—u—k p2k C-+gz理想气体内能变化、5

①du=c,dT（理想气体，任何过程）2

②△〃=（理想气体，任何过程）

1、理想气体燧变计算6

①d/2=C dT（理想气体，任何过程）p2@Ah=^c dT（理想气体，任何过程）p1。