工程熱力學(xué)基本概念及重要公式

1、第一章 基 本 概 念1.基本概念熱力系統(tǒng) ：用界面將所要研究的對(duì)象與周圍環(huán)境分隔開(kāi)來(lái)，這種人為分隔的研究對(duì)象，稱為熱力系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱系統(tǒng)。邊界 ：分隔系統(tǒng)與外界的分界面，稱為邊界。外界 ：邊界以外與系統(tǒng)相互作用的物體，稱為外界或環(huán)境。閉口系統(tǒng) ：沒(méi)有物質(zhì)穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱為閉口系統(tǒng)，也稱控制質(zhì)量。開(kāi)口系統(tǒng) ：有物質(zhì)流穿過(guò)邊界的系統(tǒng)稱為開(kāi)口系統(tǒng)，又稱控制體積，簡(jiǎn)稱控制體，其界面稱為控制界面。絕熱系統(tǒng) ：系統(tǒng)與外界之間沒(méi)有熱量傳遞，稱為絕熱系統(tǒng)。孤立系統(tǒng) ：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換，稱為孤立系統(tǒng)。單相系 ：系統(tǒng)中工質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)都均勻一致的系統(tǒng)稱為單相系。復(fù)相系 ：由兩個(gè)相以上組

2、成的系統(tǒng)稱為復(fù)相系，如固、液、氣組成的三相系統(tǒng)。單元系 ：由一種化學(xué)成分組成的系統(tǒng)稱為單元系。多元系 ：由兩種以上不同化學(xué)成分組成的系統(tǒng)稱為多元系。均勻系 ：成分和相在整個(gè)系統(tǒng)空間呈均勻分布的為均勻系。非均勻系 ：成分和相在整個(gè)系統(tǒng)空間呈非均勻分布，稱非均勻系。熱力狀態(tài) ：系統(tǒng)中某瞬間表現(xiàn)的工質(zhì)熱力性質(zhì)的總狀況， 稱為工質(zhì)的熱力狀態(tài)， 簡(jiǎn)稱為狀態(tài)。系統(tǒng)內(nèi)T ）、壓力平衡狀態(tài) ：系統(tǒng)在不受外界影響的條件下， 如果宏觀熱力性質(zhì)不隨時(shí)間而變化，外同時(shí)建立了熱的和力的平衡，這時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)稱為熱力平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為平衡狀態(tài)。狀態(tài)參數(shù) ：描述工質(zhì)狀態(tài)特性的各種物理量稱為工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)。如溫度（P）、比容（U

3、 ）或密度（P ）、內(nèi)能（u ）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等?；緺顟B(tài)參數(shù):在工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)中， 其中溫度、壓力、比容或密度可以直接或間接地用儀表測(cè)量出來(lái)，稱為基本狀態(tài)參數(shù)。溫度：是描述系統(tǒng)熱力平衡狀況時(shí)冷熱程度的物理量,其物理實(shí)質(zhì)是物質(zhì)內(nèi)部大量微觀分子熱運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)弱程度的宏觀反映。熱力學(xué)第零定律：如兩個(gè)物體分別和第三個(gè)物體處于熱平衡，則它們彼此之間也必然處 于熱平衡。壓力：垂直作用于器壁單位面積上的力，稱為壓力，也稱壓強(qiáng)。相對(duì)壓力：相對(duì)于大氣環(huán)境所測(cè)得的壓力。如工程上常用測(cè)壓儀表測(cè)定系統(tǒng)中工質(zhì)的壓 力即為相對(duì)壓力。比容：?jiǎn)挝毁|(zhì)量工質(zhì)所具有的容積，稱為工質(zhì)的比容。密度：?jiǎn)挝?/p>

4、容積的工質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱為工質(zhì)的密度。與質(zhì)量多少無(wú)關(guān)，沒(méi)有強(qiáng)度性參數(shù)：系統(tǒng)中單元體的參數(shù)值與整個(gè)系統(tǒng)的參數(shù)值相同, 可加性，如溫度、壓力等。在熱力過(guò)程中，強(qiáng)度性參數(shù)起著推動(dòng)力作用，稱為廣義力或 勢(shì)。廣延性參數(shù)：整個(gè)系統(tǒng)的某廣延性參數(shù)值等于系統(tǒng)中各單元體該廣延性參數(shù)值之和, 系統(tǒng)的容積、內(nèi)能、焓、熵等。在熱力過(guò)程中，廣延性參數(shù)的變化起著類似力學(xué)中位移 的作用，稱為廣義位移。整個(gè)過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程：過(guò)程進(jìn)行得非常緩慢， 使過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)部被破壞了的平衡有足夠的時(shí)間恢 復(fù)到新的平衡態(tài)，從而使過(guò)程的每一瞬間系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)都非常接近平衡狀態(tài), 程可看作是由一系列非常接近平衡態(tài)的狀態(tài)所組成，并稱之為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程。

5、可逆過(guò)程：當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行正、反兩個(gè)過(guò)程后，系統(tǒng)與外界均能完全回復(fù)到初始狀態(tài)，這樣 的過(guò)程稱為可逆過(guò)程。膨脹功：由于系統(tǒng)容積發(fā)生變化（增大或縮?。┒ㄟ^(guò)界面向外界傳遞的機(jī)械功稱為膨 脹功，也稱容積功。熱量：通過(guò)熱力系邊界所傳遞的除功之外的能量。熱力循環(huán)：工質(zhì)從某一初態(tài)開(kāi)始， 經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化， 最后又回復(fù)到初始狀態(tài)的全部 過(guò)程稱為熱力循環(huán)，簡(jiǎn)稱循環(huán)。第二章 氣體的熱力性質(zhì)、不占1. 基本概念理想氣體 ：氣體分子是由一些彈性的、忽略分子之間相互作用力(引力和斥力)有體積的質(zhì)點(diǎn)所構(gòu)成。比熱：?jiǎn)挝晃锪康奈矬w，溫度升高或降低1K (1C)所吸收或放出的熱量，稱為該物體的比熱。定容比熱：在定容情況下，單位物

6、量的物體，溫度變化1K( 1C)所吸收或放出的熱量, 稱為該物體的定容比熱。定壓比熱：在定壓情況下，單位物量的物體，溫度變化1K( 1C)所吸收或放出的熱量,稱為該物體的定壓比熱。定壓質(zhì)量比熱 ：在定壓過(guò)程中，單位質(zhì)量的物體，外界交換的熱量，稱為該物體的定壓質(zhì)量比熱。當(dāng)其溫度變化1K(1C)時(shí)，物體和定壓容積比熱 ：在定壓過(guò)程中，單位容積的物體，外界交換的熱量，稱為該物體的定壓容積比熱。當(dāng)其溫度變化1K(1C)時(shí)，物體和定壓摩爾比熱 ：在定壓過(guò)程中，單位摩爾的物體， 外界交換的熱量，稱為該物體的定壓摩爾比熱。當(dāng)其溫度變化1K(1C)時(shí)，物體和定容質(zhì)量比熱 ：在定容過(guò)程中，單位質(zhì)量的物體，外界交

7、換的熱量，稱為該物體的定容質(zhì)量比熱。當(dāng)其溫度變化1K(1C)時(shí)，物體和定容容積比熱 ：在定容過(guò)程中，單位容積的物體，外界交換的熱量，稱為該物體的定容容積比熱。當(dāng)其溫度變化1K(1C)時(shí)，物體和定容摩爾比熱 ：在定容過(guò)程中，單位摩爾的物體，當(dāng)其溫度變化1K(1C)時(shí)，物體和外界交換的熱量，稱為該物體的定容摩爾比熱。混合氣體的分壓力 ：維持混合氣體的溫度和容積不變時(shí)，各組成氣體所具有的壓力。道爾頓分壓定律：混合氣體的總壓力 P等于各組成氣體分壓力 P之和?；旌蠚怏w的分容積 ：維持混合氣體的溫度和壓力不變時(shí)，各組成氣體所具有的容積。阿密蓋特分容積定律：混合氣體的總?cè)莘e V等于各組成氣體分容積 Vi之

8、和?；旌蠚怏w的質(zhì)量成分 ：混合氣體中某組元?dú)怏w的質(zhì)量與混合氣體總質(zhì)量的比值稱為混合氣體的質(zhì)量成分?；旌蠚怏w的容積成分 ：混合氣體中某組元?dú)怏w的容積與混合氣體總?cè)莘e的比值稱為混合氣體的容積成分?；旌蠚怏w的摩爾成分 ：混合氣體中某組元?dú)怏w的摩爾數(shù)與混合氣體總摩爾數(shù)的比值稱為混合氣體的摩爾成分。對(duì)比參數(shù) ：各狀態(tài)參數(shù)與臨界狀態(tài)的同名參數(shù)的比值。對(duì)比態(tài)定律 ：對(duì)于滿足同一對(duì)比態(tài)方程式的各種氣體，對(duì)比參數(shù)Pr、Tr和Vr中若有兩個(gè)相等，則第三個(gè)對(duì)比參數(shù)就一定相等，物質(zhì)也就處于對(duì)應(yīng)狀態(tài)中。第三章 熱力學(xué)第一定律1.基本概念熱力學(xué)第一定律 :能量既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，

9、 或從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)， 而其總量保持恒定， 這一自然界普遍規(guī)律稱為能量守恒與轉(zhuǎn)換定律。 把這一定律應(yīng)用于伴有熱現(xiàn)象的能量和轉(zhuǎn)移過(guò)程，即為熱力學(xué)第定律。第一類永動(dòng)機(jī) ：不消耗任何能量而能連續(xù)不斷作功的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，稱為第一類永動(dòng)機(jī)。熱力學(xué)能 ：熱力系處于宏觀靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具有的能量之和。外儲(chǔ)存能 ：也是系統(tǒng)儲(chǔ)存能的一部分， 取決于系統(tǒng)工質(zhì)與外力場(chǎng)的相互作用 （如重力位能）及以外界為參考坐標(biāo)的系統(tǒng)宏觀運(yùn)動(dòng)所具有的能量（宏觀動(dòng)能）。這兩種能量統(tǒng)稱為外儲(chǔ)存能。軸功 ：系統(tǒng)通過(guò)機(jī)械軸與外界傳遞的機(jī)械功稱為軸功。流動(dòng)功（或推動(dòng)功） ：當(dāng)工質(zhì)在流進(jìn)和流出控制體界面時(shí)，后面的流體推開(kāi)前

10、面的流體而前進(jìn)， 這樣后面的流體對(duì)前面的流體必須作推動(dòng)功。因此，流動(dòng)功是為維持流體通過(guò)控制體界面而傳遞的機(jī)械功，它是維持流體正常流動(dòng)所必須傳遞的能量。焓：流動(dòng)工質(zhì)向流動(dòng)前方傳遞的總能量中取決于熱力狀態(tài)的那部分能量。對(duì)于流動(dòng)工質(zhì)，焓 =內(nèi)能 +流動(dòng)功，即焓具有能量意義；對(duì)于不流動(dòng)工質(zhì)，焓只是一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流工況 ：工質(zhì)以恒定的流量連續(xù)不斷地進(jìn)出系統(tǒng)， 系統(tǒng)內(nèi)部及界面上各點(diǎn)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)和宏觀運(yùn)動(dòng)參數(shù)都保持一定，不隨時(shí)間變化，稱穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流工況。技術(shù)功：在熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)作功的能量，稱為技術(shù)功。動(dòng)力機(jī)：動(dòng)力機(jī)是利用工質(zhì)在機(jī)器中膨脹獲得機(jī)械功的設(shè)備。壓氣機(jī)：消耗軸功使氣體壓縮以升高其壓

11、力的設(shè)備稱為壓氣機(jī)。節(jié)流：流體在管道內(nèi)流動(dòng)，遇到突然變窄的斷面，由于存在阻力使流體壓力降低的現(xiàn)象。2. 常用公式外儲(chǔ)存能:宏觀動(dòng)能:Ek1 2 = -mc2重力位能:Ep= mgz式中g(shù)重力加速度。系統(tǒng)總儲(chǔ)存能1. E =U +Ek +Ep或 E =U tmc2 +mgz22.e =u +丄 c2+ gz3.E =U 或e = u （沒(méi)有宏觀運(yùn)動(dòng)，并且高度為零）熱力學(xué)能變化2du pdT ,3 = JCvdT1適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程（用定值比熱計(jì)算）t2t2t13.心 u = Cvdt = JCvdt JCvdt =ct100vm

12、0 丄2 Ct1 vm 0適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程（用平均比熱計(jì)算）24 把 cv = f （T 的經(jīng)驗(yàn)公式代入 iu = JCvdT積分。適用于理想氣體一切過(guò)程或者實(shí)際氣體定容過(guò)程（用真實(shí)比熱公式計(jì)算）nn5. U =U1 +U2 屮+ un =2；Ui =2；miUii 4y由理想氣體組成的混合氣體的熱力學(xué)能等于各組成氣體熱力學(xué)能之和，各組成氣體熱力學(xué)能又可表示為單位質(zhì)量熱力學(xué)能與其質(zhì)量的乘積。6.2iu =q - Jpdv1適用于任何工質(zhì)，可逆過(guò)程。7.適用于任何工質(zhì)，可逆定容過(guò)程8.2如=Jpdv1適用于任何工質(zhì)，可逆絕熱過(guò)程。9.適用于閉口系統(tǒng)任何工質(zhì)絕熱、對(duì)外不作

13、功的熱力過(guò)程等熱力學(xué)能或理想氣體定溫過(guò)程。10. liU =Q-W適用于mkg質(zhì)量工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過(guò)程。11. Au =q -w適用于1kg質(zhì)量工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，任何工質(zhì)，可逆、不可逆過(guò)程12. du =初 _ pdv適用于微元，任何工質(zhì)可逆過(guò)程13 .切=Ah - pv熱力學(xué)能的變化等于焓的變化與流動(dòng)功的差值。焓的變化：1. H =U +pV適用于m千克工質(zhì)2. h = u + pv適用于1千克工質(zhì)適用于理想氣體24. dh=cpdT,pdT適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體的定壓過(guò)程5.Ah =Cp 仃2 T1)適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體的定壓過(guò)

14、程，用定值比熱計(jì)算t2 pm 0t2t2t16. Ah = Epdt = Jcpdt - Jcpdt =ct100適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體的定壓過(guò)程用平均比熱計(jì)算27 .把 Cp = f (T )的經(jīng)驗(yàn)公式代入 h = JcpdT積分。用真實(shí)比熱公式計(jì)算適用于理想氣體的一切熱力過(guò)程或者實(shí)際氣體的定壓過(guò)程,8. H =H1 +H2 +Hn =SHi=Zmihii =1i =1各組成氣體焓又可表示由理想氣體組成的混合氣體的焓等于各組成氣體焓之和, 為單位質(zhì)量焓與其質(zhì)量的乘積。9 .熱力學(xué)第一定律能量方程g = b + 2 C； + gz2 初2 - h + 1 C12 + gzm

15、6W dECV適用于任何工質(zhì)，任何熱力過(guò)程。1 210. d5dc -gdz-5ws適用于任何工質(zhì)，穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流熱力過(guò)程11. dh =閔 5ws適用于任何工質(zhì)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。212.仙=q - Vdp1適用于任何工質(zhì)可逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。213 .也h = - Vdp1適用于任何工質(zhì)可逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流絕熱過(guò)程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。14.衍=q適用于任何工質(zhì)可逆、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流定壓過(guò)程，忽略工質(zhì)動(dòng)能和位能的變化。15.衍=0適用于任何工質(zhì)等焓或理想氣體等溫過(guò)程。熵的變化：適用于任何氣體，可逆過(guò)程。2 . iS=ASf + 血他f為熵流，其值可正、可負(fù)或?yàn)?/p>

16、零；ASg為熵產(chǎn)，其值恒大于或等于零。As=CvInT2 （理想氣體、可逆定容過(guò)程）Ti人s = c pInT2 （理想氣體、可逆定壓過(guò)程）TiKs = RIn=RIn（理想氣體、可逆定溫過(guò)程）V1P2As =0 （定熵過(guò)程）丄T2v2As = Cv I n + R In Tivi=Cp In T2 -RIn 広 TiPi.v2 ,. P2=Cp In +Q In viPi適用于理想氣體、任何過(guò)程功量：膨脹功（容積功）：. 21. 加=pdv 或 w = Jpdv1適用于任何工質(zhì)、可逆過(guò)程2. W =0適用于任何工質(zhì)、可逆定容過(guò)程3 . W = P（V2 -Vi ）適用于任何工質(zhì)、可逆定壓過(guò)程

17、v24. w = RTIn vi適用于理想氣體、可逆定溫過(guò)程適用于任何系統(tǒng)，任何工質(zhì)，任何過(guò)程。適用于理想氣體定溫過(guò)程。7. W = 一知 適用于任何氣體絕熱過(guò)程。28. w = CvdT1適用于理想氣體、絕熱過(guò)程W = -Au1-(PiVi - P2V2 )k 11ye1 -P 2klP1丿kJRTi適用于理想氣體、可逆絕熱過(guò)程10.1w =(Pivi _ P2V2)n -11nJ.RT1n 1巾2 P1丿適用于理想氣體、可逆多變過(guò)程流動(dòng)功Wf = P 2V2 PiVi推動(dòng)1kg工質(zhì)進(jìn)、出控制體所必須的功。技術(shù)功I21. Wt = - Ac + gAz + ws2熱力過(guò)程中可被直接利用來(lái)作功

18、的能量，統(tǒng)稱為技術(shù)功。1 22. 5wt =dc + gdz +5ws2適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元熱力過(guò)程3. wt =w + Pk - p2v2技術(shù)功等于膨脹功與流動(dòng)功的代數(shù)和。4. dwt = vd p適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、微元可逆熱力過(guò)程25. wt = Jvd p1適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流、可逆過(guò)程熱量：1. 6q=TdS適用于任何工質(zhì)、微元可逆過(guò)程。22. q = Tds1適用于任何工質(zhì)、可逆過(guò)程適用于mkg質(zhì)量任何工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，可逆、不可逆過(guò)程4. q =Au +w適用于1kg質(zhì)量任何工質(zhì)，開(kāi)口、閉口，可逆、不可逆過(guò)程5. dq =du + pdv適用于微元，任何工質(zhì)可逆過(guò)程。適用于任何工質(zhì)可逆過(guò)程

19、。卜+如2+彩2和2-1+如2+9乙扭+譏+皿適用于任何工質(zhì)，任何系統(tǒng)，任何過(guò)程。. 1 2 ,8.閔=dh +de + gdz + 5ws適用于微元穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程適用于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程10. q =3適用于任何工質(zhì)定容過(guò)程11. q =cv (t2 Ti )適用于理想氣體定容過(guò)程。12. q =ih適用于任何工質(zhì)定壓過(guò)程13. q =Cp 卩2 Ti )適用于理想氣體、定壓過(guò)程14. q =0適用于任何工質(zhì)、絕熱過(guò)程n-k .V,15. q = cV(T2 T1 jn)n -1適用于理想氣體、多變過(guò)程第四章 理想氣體的熱力過(guò)程及氣體壓縮1.基本概念分析熱力過(guò)程的一般步驟：1.依據(jù)熱力過(guò)程特性建立過(guò)

20、程方程式，p=f(v)；2.確定初、終狀態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù);3.將過(guò)程線表示在P-V圖及Ts圖上,使過(guò)程直觀，便于分析討論。4.計(jì)算過(guò)程中傳遞的熱量和功量。絕熱過(guò)程：系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的狀態(tài)變化過(guò)程,即6 q=0或q=0稱為絕熱過(guò)程。定熵過(guò)程:系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的可逆熱力過(guò)程，稱為定熵過(guò)程。多變過(guò)程:凡過(guò)程方程為 P v=常數(shù)的過(guò)程，稱為多變過(guò)程。定容過(guò)程:定量工質(zhì)容積保持不變時(shí)的熱力過(guò)程稱為定容過(guò)程。定壓過(guò)程：定量工質(zhì)壓力保持不變時(shí)的熱力過(guò)程稱為定壓過(guò)程。定溫過(guò)程：定量工質(zhì)溫度保持不變時(shí)的熱力過(guò)程稱為定溫過(guò)程。單級(jí)活塞式壓氣機(jī)工作原理：吸氣過(guò)程、壓縮過(guò)程、排氣過(guò)

21、程，活塞每往返一次，完成以上三個(gè)過(guò)程?；钊綁簹鈾C(jī)的容積效率 ：活塞式壓氣機(jī)的有效容積和活塞排量之比，稱為容積效率。活塞式壓氣機(jī)的余隙：為了安置進(jìn)、排氣閥以及避免活塞與汽缸端蓋間的碰撞，在汽缸端蓋與活塞行程終點(diǎn)間留有一定的余隙，稱為余隙容積，簡(jiǎn)稱余隙。最佳增壓比：使多級(jí)壓縮中間冷卻壓氣機(jī)耗功最小時(shí)，各級(jí)的增壓比稱為最佳增壓比。壓氣機(jī)的效率：在相同的初態(tài)及增壓比條件下，可逆壓縮過(guò)程中壓氣機(jī)所消耗的功與實(shí)際不可逆壓縮過(guò)程中壓氣機(jī)所消耗的功之比，稱為壓氣機(jī)的效率。熱機(jī)循環(huán)：若循環(huán)的結(jié)果是工質(zhì)將外界的熱能在一定條件下連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,則此循環(huán)稱為熱機(jī)循環(huán)。2. 常用公式氣體主要熱力過(guò)程的基本公式

22、過(guò)程定容過(guò)程定壓過(guò)程定溫過(guò)程定熵過(guò)程多變過(guò)程過(guò)程指數(shù)nOO01Kn過(guò)程方程v=常數(shù)p=常數(shù)pv=常數(shù)PVK=常數(shù)PV n=常數(shù)P、V、T關(guān)系T _p_T1PiT2V2Ti viPV =P2V2PiVj= P2V：Tf 碎TiiVi 丿飛丿nnPiVi = P2V2衛(wèi)厶1 Ti 3卻工02 4)iu =Cv(T2 -Ti)Au =0知=Cv(T2-Ti)u = Cv(T2 Ti)血、zh、淫計(jì)算式h =0Ah = Cp(T2 Ti)膨脹功2w = J pdv1熱量2q = JCdT12=|Tds1比熱容曲=cp 02 i)T2AS =Cv In Tiw=0q =加 =Cv(T2Ti)Cv備注表中

23、比熱容為定值比熱容多變指數(shù)n：z級(jí)壓氣機(jī)，最佳級(jí)間升壓比:ih=c p(T2 Ti)dcpl nT2T1W = p(V2 - Vi)= R(T2 -Ti)q =姑=Cp(T2 二Ti)CP耗=蟲如1門（3】加）z匹 V Pi聲=Rln竺Vi=RlnBP2Vw = RT In Vi=RT In 旦P2q =Tis=w抄=Cp (T2 -Ti)S =0丄1w =_曲(31 一P2V2)Rxe _J2)時(shí)RTidqlnt +RIn22Tivi=Cp Int _RIn史Tipi=CpInt +CV InfViPi1w ： _- ( p衲 _p2V2) n_J1門_1嚴(yán)1n Kq =7n 1 xCv(T

24、2 -TJ (n H1)n -KG =CV -13重要圖表第五章熱力學(xué)第二定律1.基本概念熱力學(xué)第二定律：開(kāi)爾文說(shuō)法：只冷卻一個(gè)熱源而連續(xù)不斷作功的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是造不成功的。克勞修斯說(shuō)法：熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳到高溫物體。第二類永動(dòng)機(jī)：從單一熱源取得熱量， 并使之完全轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能而不引起其他變化的循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)，稱為第二類永動(dòng)機(jī)。孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界之間不發(fā)生任何能量傳遞和物質(zhì)交換，稱為孤立系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)熵增原理：任何實(shí)際過(guò)程都是不可逆過(guò)程，只能沿著使孤立系統(tǒng)熵增加的方向進(jìn)行。定熵過(guò)程 ：系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換情況下所進(jìn)行的可逆熱力過(guò)程，稱為定熵過(guò)程。熱機(jī)循環(huán) ：若循環(huán)的結(jié)果是工質(zhì)將

25、外界的熱能在一定條件下連續(xù)不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，則此循環(huán)稱為熱機(jī)循環(huán)。制冷 ：對(duì)物體進(jìn)行冷卻，使其溫度低于周圍環(huán)境溫度，并維持這個(gè)低溫稱為制冷。制冷機(jī) ：從低溫冷藏室吸取熱量排向大氣所用的機(jī)械稱為制冷機(jī)。熱泵 ：將從低溫?zé)嵩次〉臒崃總魉椭粮邷嘏宜玫臋C(jī)械裝置稱為熱泵。理想熱機(jī) ：熱機(jī)內(nèi)發(fā)生的一切熱力過(guò)程都是可逆過(guò)程，則該熱機(jī)稱為理想熱機(jī)?？ㄖZ循環(huán) ：在兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g，由兩個(gè)可逆定溫過(guò)程和兩個(gè)可逆絕熱過(guò)程組成的循環(huán)，稱為卡諾循環(huán)?？ㄖZ定理 ：1所有工作于同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相等，與采用哪 種工質(zhì)無(wú)關(guān)。2在同溫?zé)嵩磁c同溫冷源之間的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)

26、。自由膨脹 ：氣體向沒(méi)有阻力空間的膨脹過(guò)程，稱為自由膨脹過(guò)程。第七章 水蒸氣1基本概念未飽和水 : 水溫低于飽和溫度的水稱為未飽和水（也稱過(guò)冷水）飽和水 : 當(dāng)水溫達(dá)到壓力 P 所對(duì)應(yīng)的飽和溫度 t s 時(shí)，水將開(kāi)始沸騰，這時(shí)的水稱為飽 和水。濕飽和蒸汽： 把預(yù)熱到 ts 的飽和水繼續(xù)加熱， 飽和水開(kāi)始沸騰， 在定溫下產(chǎn)生蒸汽而形 成飽和液體和飽和蒸汽的混合物，這種混合物稱為濕飽和蒸汽，簡(jiǎn)稱濕蒸汽。直至水全部變?yōu)檎羝?這時(shí)的干飽和蒸汽： 濕蒸汽的體積隨著蒸汽的不斷產(chǎn)生而逐漸加大，蒸汽稱為干飽和蒸汽（即不含飽和水的飽和蒸汽）2.常用公式干度:干度x _濕蒸汽中含干蒸汽的質(zhì) 量 度x=濕蒸汽的總

27、質(zhì)量濕蒸汽的參數(shù):Vx =xv+(1-x)v=v +x(vv)Vx止XV(當(dāng)p不太大，x不太小時(shí))n =xh” +(1 -x)h，= h + x(h”-h)+ xrrS =xs + (1 -x)s = s + x(s-s) = s+ x TsUx = hx - pvx過(guò)熱蒸汽的焓:h =h+Cpm(t ts)其中Cpm(t -ts)是過(guò)熱熱量,t為過(guò)熱蒸汽的溫度,Cpm為過(guò)熱蒸汽由t到ts的平均比定壓熱容。過(guò)熱蒸汽的熱力學(xué)能:過(guò)熱蒸汽的熵:S =s5T 亠+r-亠+T-人+丄+s水蒸氣定壓過(guò)程:A-W = q Au 或 W = P(V2 - Vi)pWt = -JpVd p = 0水蒸氣定容過(guò)

28、程:s =sT J G+r 一+水蒸氣定溫過(guò)程:Vw = Jv pdvAu =人2 h v(p2 _ Pl)P2Wt= vdp= v(pi P2)Pl水蒸氣絕熱過(guò)程:q =T(S2 -s,)w =q-AuWt = q - AhAu =h2 -hi (p2V2 - PiVi)q =0Ku *2 -hi -(p2V2 - PiVi)3.重要圖表第八章濕空氣1.基本概念濕空氣：干空氣和水蒸氣所組成的混合氣體。飽和空氣：干空氣和飽和水蒸氣所組成的混合氣體。未飽和空氣：干空氣和過(guò)熱水蒸氣所組成的混合氣體。絕對(duì)濕度：每立方米濕空氣中所含有的水蒸氣質(zhì)量。飽和絕對(duì)濕度：在一定溫度下飽和空氣的絕對(duì)濕度達(dá)到最大值

29、，稱為飽和絕對(duì)濕度相對(duì)濕度：濕空氣的絕對(duì)濕度Pv與同溫度下飽和空氣的飽和絕對(duì)濕度Ps的比值含濕量（比濕度）：在含有1kg干空氣的濕空氣中，所混有的水蒸氣質(zhì)量飽和度：濕空氣的含濕量 d與同溫下飽和空氣的含濕量 ds的比值濕空氣的比體積：在一定溫度T和總壓力P下，1kg干空氣和0.001d水蒸氣所占有的體積濕空氣的焓：1kg干空氣的焓和0.001dkg水蒸氣的焓的總和第九章 氣體和蒸汽的流動(dòng)1.基本概念穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流：穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流是指開(kāi)口系統(tǒng)內(nèi)每一點(diǎn)的熱力學(xué)和力學(xué)參數(shù)都不隨時(shí)間而變化的流動(dòng)，但在系統(tǒng)內(nèi)不同點(diǎn)上，參數(shù)值可以不同。為了簡(jiǎn)化起見(jiàn)，可認(rèn)為管道內(nèi)垂直于軸向的任一截面上的各種參數(shù)都均勻一致，流體參數(shù)只沿管道軸向或流動(dòng)方向發(fā)生變化。定熵滯止參數(shù)：將具有一定速度的流體在定熵條件下擴(kuò)壓,使其流速降低為零，這時(shí)氣體的參數(shù)稱為定熵滯止參數(shù)。減縮噴管：當(dāng)進(jìn)入噴管的氣體是 M 1的超音速氣流時(shí),這種沿氣流方向噴管截面積逐漸擴(kuò)大的噴管稱為漸擴(kuò)噴管?？s放噴管：如需要將M 1的超音速氣流，則噴管截面積應(yīng)由df 0 ,即噴管截面積應(yīng)由逐漸縮小轉(zhuǎn)變?yōu)橹饾u擴(kuò)大，這種噴管稱為漸縮漸擴(kuò)噴管，或簡(jiǎn)稱縮放噴管，也稱拉伐爾（ Laval）噴管。節(jié)流：節(jié)流過(guò)程是指流體（液體、氣體）在管道中流經(jīng)閥門、孔板或多孔堵塞物等設(shè)備時(shí)