《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第一章 基本概念 Basic Concepts and Definition

第一章基本概念 Basic Concepts and Definition 1-1热能和机械能相互转换过程 1-2热力系统 13工质的热力学状态及其基本状态参数 1-4平衡状态 15工质的状态变化过程 超 1-6功和热量 17热力循环

1 第一章 基本概念 Basic Concepts and Definition 1-1 热能和机械能相互转换过程 1-2 热力系统 1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数 1-4 平衡状态 1-5 工质的状态变化过程 1-6 功和热量 1-7 热力循环

1-1热能和机械能相互转换的过程 热能动力装置(Thermal power plant) 和 定义：从燃料燃烧中获得热能并利用热能得到动力 的整套设备。 气体动力装置(combustion gas power plant) 内撚机(internal combustion gas engine) 燃气轮机装置(gas turbine power】 plant) 类 喷气发动机(jet power plant) 蒸气动力装置(steam power plant) 共同本质：由媒介物通过吸热一膨胀作功一排热

2 一、热能动力装置(Thermal power plant) 定义：从燃料燃烧中获得热能并利用热能得到动力 的整套设备。 分 类 共同本质：由媒介物通过吸热—膨胀作功—排热 气体动力装置(combustion gas power plant) 内燃机(internal combustion gas engine) 燃气轮机装置(gas turbine power plant) 喷气发动机(jet power plant) . 蒸气动力装置 (steam power plant) 1-1 热能和机械能相互转换的过程

上项(orking substance:wrk写 定义：实现热能和机械能相互转化的煤介物质 对工质的要求： 1)膨胀性 2)流动性 3)热容量 物质三态中 超 气态最适宜。 4)稳定性，安全性 超 5)对环境友善 6)价廉，易大量获取

3 二、工质(working substance; working medium) 定义：实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 对工质的要求: 物质三态中 气态最适宜。 1）膨胀性 2）流动性 3）热容量 4）稳定性，安全性 5）对环境友善 6）价廉，易大量获取

三、热源(heat source;heat reservoir) 定义：工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。 ·高温热源一热源(heat source) 低温热源一冷源(heat sink) ·恒温热源(constant heat reservoir) 变温热源

4 三、热源(heat source; heat reservoir) 定义：工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。 • 高温热源—热源 （ heat source ） 低温热源—冷源（heat sink） • 恒温热源(constant heat reservoir) 变温热源

热力系统（热力系、系统、怀环 外界和边界 一、定义 ·系统(thermodynamic system,system) 人为分割出来，作为热力学 研究对象的有限物质系统。 外界 外界(surrounding): 与体系发生质、能交换的物系。 系统 ·边界(boundary): 阳扇 系统与外界的分界面（线）。 边界

5 1-2 热力系统（热力系、系统、体系） 外界和边界 • 系统(thermodynamic system, system) 人为分割出来，作为热力学 研究对象的有限物质系统。 • 外界(surrounding )： 与体系发生质、能交换的物系。 • 边界(boundary)： 系统与外界的分界面（线）。 一、定义

二、系统及边界示例 ·汽车发动机 空 驱动轴 空气 排气 燃油 燃油 驱动轴 排气 边界 边界 (a) (b)

6 二、系统及边界示例 • 汽车发动机

·汽缸一活塞装置（闭口系例） 边界

7 • 汽缸-活塞装置（闭口系例）

·移动和虚构边界 列性固定边界 虚构边界 气体 刚性可移动边界 油 座枸边界 热燃气排出 构边 扩压器 压气机 燃烧器 气轮机 喷管

8 • 移动和虚构边界

注意： 1)系统与外界的人为性 2)外界与环境介质 3)边界可以是： a)刚性的或可变形的或有弹性的 b)固定的或可移动的 c)实际的或虚拟的 9

9 1）系统与外界的人为性 2）外界与环境介质 3）边界可以是： a）刚性的或可变形的或有弹性的 b）固定的或可移动的 c）实际的或虚拟的 注意：

三、热力系分类 1.按组元和相 按组元数 单元系(one component system;pure substance system) 多元系(multicomponent system) 按相数 单相系(homogeneous system) 复相系(heterogeneous system) 注意：1)不计恒外力场影响； 晶 2)复相系未必不均匀—湿蒸汽； 单元系未必均匀一气液平衡分离状态。 10

10 三、热力系分类 按组元数 单元系(one component system;pure substance system) 多元系(multicomponent system) 按相数 单相系(homogeneous system) 复相系(heterogeneous system) 注意：1）不计恒外力场影响； 2）复相系未必不均匀—湿蒸汽； 单元系未必均匀—气液平衡分离状态。 1. 按组元和相