[工学]工程热力学

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1、工程热力学毕明树主编目录绪论基本概念热力学基本定律气体与蒸气的热力性质气体与蒸气的热力过程（Exergy）分析基础热力循环基础7典型装备热力过程介绍1基本概念1.1热力系统1.2热力状态1.2.1热力状态及状态参数1.2.2状态参数的特性1.2.3平衡状态1.3热力过程1.3.1准静态过程1.3.2可逆过程2热力学基本定律2.1热力学第一定律2.2能量的传递形式2.3封闭系统的能量方程2.4开放系统的能量方程2.5稳流系统的能量方程2.6热力学第二定律2.7熵与克劳修斯不等式2.8熵产2.9熵平衡方程2.10孤立系统的熵增原理2.11热寂气体与蒸气的热力性质3.1理想气体及其状态方程3

2、.2热容、内能和焓3.3理想气体的内能、焓和比热容3.4理想气体的熵3.5理想气体的混合物3.6实际气体和理想气体的偏离3.7对比态定律与普遍化因子3.8实际气体的状态方程3.9湿空气的性质3.10水蒸气的热力性质3.11水蒸气的状态方程气体与蒸气的热力过程4.1理想气体的热力过程4.2蒸气的热力过程4.3湿空气的热力过程4.4气体与蒸气的绝热节流过程4.5压缩机中的热力过程exergy分析基础5.1exergy的概念5.2环境介质5.3exergy的分类5.4exergy的特点5.5exergy的概念及其名称演变5.6exergy值的计算5.7exergy损5.8exergy效率5.

3、9exergy与节能5.7热经济学热力循环6.1蒸汽卡诺循环6.2朗肯循环6.3朗肯循环的改进6.4热电联产热力循环7典型装备热力过程介绍7.1工业锅炉简介7.2工业锅炉的几个问题7.3工业汽轮机简介7.4热管技术简介7.5热泵技术简介绪论0.1能源、能量、能源的利用、热力学、热机、工质能源：可以释放出能量的物质资源。如化学燃料、风能、太阳能、核能、水能等。目前利用得最多的是化学燃料。能量：表征物质运动（存在）状态的一个物理量。（动能，位能，热量…）能源的利用除了风能、水能可以直接转化为机械能外，其它能源品种往往需要转变为热能，除了少部分直接利用外，大部分通过热机转换为机械能或电能。举例

4、？天然气石油燃烧炉煤工业热装置电热装置核能核反应堆太阳能热机机械能发电机地热能用户用户用户热能电能热力学：研究能量（特别是热能）的性质及其转换规律的科学。热机：把热能转变为机械能（功）的由装置和工质组成的装备。如蒸汽机、内燃机，蒸汽轮机，燃气轮机等。工质：热机工作中的载能物质，如空气、蒸汽、氟利昂、氨等。媒体！载体！①工质必须有良好的膨胀性，以便于对外做功；②工质必须有良好的流动性。所以：工质一般是气体或容易汽化的液体。热力学的单位：国际单位0.2本课程介绍本专业核心课程之一；属于技术基础课；工艺与装备之间的桥梁；过程工程、能源工程、环境工程、生命科学等科学的共同基础与纽带；促成科学的世

5、界观和自然观的有力工具；0.3主要研究内容：①热能的表现形式及其特点；②热能与其它能量形式之间的转换规律；③能源的合理开发与利用；④能量传递与转换的规律；⑤指导企业的节能降耗、降低产品成本、减小对环境的影响等工作；说明：在人类利用的能量形式中，80％以上是热量。0.4热力学研究方法的主要特点宏观研究方法——用表征系统总体性质的物理量描述系统的热力学特点；微观研究方法——以构成系统的微观粒子的统计学结果描述系统的热力学特点；系统的观点；抽象、概括、简化、理想化的处理方法；演变的观点；特别提醒：特别注意把握各种热力学概念的准确物理意义。1基本概念1.1热力系统系统系统环境边界信息交换系统的确

6、定：视研究的需要！压缩机换热器喷管气轮机例1：包含4个子系统的系统！例2：教室、东二院、东二院水系统、东二院电路系统、昆明理工大学等等。封闭系统系统环境能量没有物质交换！开放系统系统环境能量物质与封闭系统的区别：有无质量交换！过程工业生产系统一般是什么系统？绝热系统系统环境可以有其它形式的能量交换，但无热量交换！孤立系统系统环境无能量、质量交换！孤立系统一定是封闭系统！系统及其子系统系统可以视需要进一步划分为子系统。蛋黄蛋白鸡蛋子系统1子系统2边界1边界2环境系统热源T气缸活塞连杆飞轮系统t压缩机换热器喷管气轮机4个子系统！大系统巨系统——如互联网系统、股票交易系统简单系统——如工序、车

7、间复杂系统——如人体系统、生态系统简单大系统——如化工厂复杂大系统——如人体系统简单巨系统——如一定量气体复杂巨系统——如互联网系统、股票交易系统简单系统还原论总体等于局部之和复杂系统总体大于局部之和整体论1.2热力状态1.2.1热力状态及状态参数热力状态：系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状态。如教室内气体在某一瞬间的存在情况。状态随时间的变化历程称为热力过程，即热力过程是由热力状态构成的。AB由状态A到状态B是一个热力过程，其间的每