《工程热力学》课程电子教案（PPT教学课件讲义，共七章）

工摆力导 第七章 第六章 第五章 第三章 蒸气的动力循环 水蒸气 第四章热力学第二定律 质及基本热力过程 第一章热力学基 想气体的热力性 第二章热力学第一定律

第一章热力学基础知识 第二章热力学第一定律 第三章理想气体的热力性 质及基本热力过程 第四章热力学第二定律 第五章水蒸气 第六章蒸气的流动 第七章蒸气的动力循环

第一章热力学基础知识 本章重点 工质和热力系、状态和基本 状态参数、平衡状态和热力 过程、功和热量

工质和热力系、状态和基本 状态参数、平衡状态和热力 过程、功和热量 第一章 热力学基础知识

第一节工质和热力系 、工质 1热机:能够将热能转变为机械能的设备 热能媒介物质机械能 2.工质:在热机中热能不断的转变为机械能所借助的 媒介物质 3工质的选择:热力学中热能与机械能之间的相互转换 是通过物质的体积变化来实现的,常选气态物 质作为工质

第一节 工质和热力系 一、工质 1.热机：能够将热能转变为机械能的设备 热能 机械能 2.工质：在热机中热能不断的转变为机械能所借助的 媒介物质 3.工质的选择：热力学中热能与机械能之间的相互转换 是通过物质的体积变化来实现的，常选气态物 质作为工质 媒介物质

二、热力系 ()、热力系、外界和边界 1热力系:具体制定的,用界面分离出来的研究对象。 2外界:系统以外与之相关的所有有关物体 3边界(界面):系统与外界的分界面 界面的性质:它可以是真实的,也可以假想;可以固 定也可以移动 系统与外界的作用都通过边界

(一)、热力系、外界和边界 1.热力系：具体制定的，用界面分离出来的研究对象。 2.外界：系统以外与之相关的所有有关物体 二、热力系 3.边界(界面)：系统与外界的分界面 界面的性质：它可以是真实的，也可以假想；可以固 定也可以 移动 系统与外界的作用都通过边界

(二)、闭口系和开口系、绝热系和孤立系 物质流进和流 出热力系统 热力系 物质交换 外界 能量交换 传热和作功两 种形式

(二)、闭口系和开口系、绝热系和孤立系 热力系 外界 物质交换 能量交换 物质流进和流 出热力系统 传热和作功两 种形式

1热力系分类: 按热力系与外界进行物质交换的情况分: 闭口系:系统与外界无物质交换,即无物质穿过边界 开口系:系统与外界有物质交换,即有物质穿过边界 绝热系:系统与外界无热交换 孤立系:系统与外界无任何相互作用,既没有物质穿过边 界,也不与外界发生任何形式的能量交换。 绝对的绝热系和孤立系实际上不存在,是两种理想模型。某段时间 内与外界传热量很少,对于系统的能量传递和能量转换所起的作用 可忽略,就可看成绝热系;研究对象连同它直接相关的外界所有物 体一起取做新的热力系,就是一个孤立系

1.热力系分类： 按热力系与外界进行物质交换的情况分： 闭口系：系统与外界无物质交换，即无物质穿过边界 开口系：系统与外界有物质交换，即有物质穿过边界 绝热系：系统与外界无热交换 孤立系：系统与外界无任何相互作用，既没有物质穿过边 界，也不与外界发生任何形式的能量交换。 绝对的绝热系和孤立系实际上不存在，是两种理想模型。某段时间 内与外界传热量很少，对于系统的能量传递和能量转换所起的作用 可忽略，就可看成绝热系；研究对象连同它直接相关的外界所有物 体一起取做新的热力系，就是一个孤立系

第二节状态和基本状态参数 状态与状态参数 1状态:某一瞬间热力系所呈现的宏观物理状况 2状态参数:描述工质状态的宏观物理量 3状态参数的特征: (1)、状态确定,则状态参数也确定,反之亦然 (2)、状态参数的积分特征:状态参数的变化量 与路径无关,只与初终态有关。数学表达式如下: △x=ax=x2-x式中,x,x2分别代表两 种状态的状态参数

第二节 状态和基本状态参数 一、状态与状态参数 1.状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观物理状况 2.状态参数：描述工质状态的宏观物理量 3.状态参数的特征： (1)、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然 (2)、状态参数的积分特征：状态参数的变化量 与路径无关，只与初终态有关。数学表达式如下：   = = − 2 1 2 1 x dx x x 式中，x1，x2分别代表两 种状态的状态参数

4基本状态参数:常用的三个状态参数是压力、温度 和比体积,它们都是可以直接测量的物理量, 并且物理意义简单易懂 二、基本状态参数 (一)、压力 1压力:单位面积上所承受的垂直作用力,以P表示 F 绝对压力 注意:物理学:压强对应压力 工程:压力 总压

4.基本状态参数：常用的三个状态参数是压力、温度 和比体积，它们都是可以直接测量的物理量， 并且物理意义简单易懂 二、基本状态参数 (一)、压力 1.压力：单位面积上所承受的垂直作用力，以 p 表示 A F p = 注意： 物理学： 压强 压力 工程： 压力 总压 对应 绝对压力

2表压与真空: 工程上,工质的压力常用压力表或真空表来测量 B T/ZA ZZZZ 测量压力的仪表通常处于大气环境中,不能直 接测量出绝对压力,显示的是绝对压力和当时 当地大气压的差值

2.表压与真空： 工程上，工质的压力常用压力表或真空表来测量 测量压力的仪表通常处于大气环境中，不能直 接测量出绝对压力，显示的是绝对压力和当时 当地大气压的差值

(1)表压力:当气体的绝对压力高于大气压力时,压 力计显示的绝对压力超出大气压力的部分。 表压力=绝对压力大气压力P>P p- pb (2)真空度:当气体的绝对压力低于大气压力时,真空 计显示的绝对压力低于大气压力的部分。 真空度大气压力绝对压力Pn=Pb=P 要想知道气体的绝对压力,还要知道当时当地的 大气压力,然后通过上述公式进行计算

(1)表压力：当气体的绝对压力高于大气压力时，压 力计显示的绝对压力超出大气压力的部分。 表压力=绝对压力-大气压力 g b p = p − p (2)真空度：当气体的绝对压力低于大气压力时，真空 计显示的绝对压力低于大气压力的部分。 真空度=大气压力-绝对压力 pv = pb − p 要想知道气体的绝对压力，还要知道当时当地的 大气压力，然后通过上述公式进行计算。 p  pb p  pb