《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第一章 基本概念

第一章基本概念教学目标：熟练掌握热力学研究的基本概念知识点：热力系统：工质热力状态及基本状态参数：平衡状态；准静态过程、可逆过程：热力循环重点：三种典型的热力系统：p、V、T三个状态参数的物理意义：测温测压装置：绝对压力和相对压力的计算；可逆过程的判定准则。难点：理解并掌握抽象的热力学基本概念，是本章的难点

第一章 基本概念 教学目标: 熟练掌握热力学研究的基本概念。 知识点：热力系统；工质热力状态及基本状态参数； 平衡状态；准静态过程、可逆过程；热力循环。 重 点：三种典型的热力系统；p、v、T三个状态参 数的物理意义；测温测压装置；绝对压力和相对压力 的计算；可逆过程的判定准则。 难 点：理解并掌握抽象的热力学基本概念，是本章 的难点

1-1热能和机械能相互转化的过程

1-1 热能和机械能相互转化的过程

排气阀进气阀内燃机的工作原理图火花塞气缸活塞曲柄连杆机构

内燃机的工作原理图 活塞 曲柄连杆机构 气缸

内燃机（汽油机）M工作过程：排气阀进气阀o吸气燃烧、膨胀排气·压缩火花塞气工作物质：活塞口燃气曲柄连杆机构能量转换：燃料燃气机械能热能化学能排入大气

内燃机（汽油机） 工作物质：  燃气 燃气 热能 燃料 机械能 化学能 排入大气 ◼燃烧、膨胀 ◼排气 ◼吸气 ◼压缩 工作过程： 能量转换：

蒸汽动力装置流程简图550℃汽轮机高温高压蒸汽过热器发电机-WQ3锅炉冷208给水泵动水W,冷凝器简单蒸汽动力循环系统简图

蒸汽动力装置流程简图 简单蒸汽动力循环系统简图 550C0 过 热 器 锅 炉 给水泵 冷凝器 冷 却 水 汽 轮 机 发电机 Q Q 1 2 W 20C0 高温高压蒸汽 W p

锅炉（热源）：燃料燃烧产生热量，将水变成蒸汽Q1(吸热过程）锅炉汽轮机：将蒸汽携带的热能4→动能→转子旋转机械能Ws（对外作功过程）n汽轮机冷凝器（冷源）：将作功后的低温低压蒸汽凝结成水.（对外放热过程）水泵冷凝器水泵：提高水的压力，将水3送入锅炉(消耗外功）简单蒸汽动力循环过程图工质水

汽轮机 水泵 冷凝器 锅炉 简单蒸汽动力循环过程图 锅 炉(热源):燃料燃烧产生 热量,将水变成蒸汽 (吸热过程) 汽轮机:将蒸汽携带的热能 →动能→转子旋转机械能 (对外作功过程) 冷凝器(冷源):将作功后的 低温低压蒸汽凝结成水 (对外放热过程) 水 泵:提高水的压力,将水 送入锅炉 (消耗外功) 工 质:水

热动力装置工作过程的共同点1.从高温热源吸热（吸热过程）2.将其中一部分转变为功（对外作功过程）3.将其余部分传给低温热源（对外放热过程）4.工质提高压力需要耗功（消耗外功）

热动力装置工作过程的共同点: 1.从高温热源吸热(吸热过程) 2.将其中一部分转变为功(对外作功过程) 3.将其余部分传给低温热源(对外放热过程) 4.工质提高压力需要耗功(消耗外功)

1-2热力系（或称热力系统）热力系的定义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的研究对象。这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称为系统或热力系。系统以外的一切物质统称为外界。系统与外界的界面称为边界。系统与外界之间，通过边界进行能量的传递与物质的迁移外界系统边界

1-2 热力系（或称热力系统） 一、热力系的定义 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的研究对象。这种空间内的物 质的总和称为热力学系统,简称为系统或热力系。系统以外的 一切物质统称为外界。系统与外界的界面称为边界。系统与外 界之间，通过边界进行能量的传递与物质的迁移

界面的特性：可以是真实的也可以是虚拟的可以是固定的也可以是运动的

界面的特性: 可以是真实的， 也可以是虚拟的； 可以是固定的， 也可以是运动的

热力系、界面、外界例1界面外界外界热源热力系统

界面 热 源 外界 外界 热力系统 热力系、界面、外界例Ⅰ