《热工基础》第二讲_193105270

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1、热工基础1-1热能动力装置（热机）从燃料燃烧等热源中得到热能，并利用热能得到动力的整套设备。第一章：基本概念化学能热能机械能两大类热能动力装置：蒸汽动力装置（蒸汽轮机）燃气动力装置（内燃机、燃气轮机）2名词定义名词定义工质：实现热能和机械能相互转化的媒介物质。热源（高温热源）：例如：空气、燃气、水蒸气等。工质从中吸取热能的物系。可恒温可变温对工质的要求:例如：锅炉、燃烧室、汽缸、工艺余热等1）膨胀性冷源（低温热源）：2）流动性3）热容量物质三态中接受工质排出热能的物系。可恒温可变温气态最适宜。例如：环境、工艺余冷

2、、土壤等4）稳定性，安全性5）对环境友善6）价廉，易大量获取34热机的共性热机的共性由工质通过吸热—膨胀作功—排热完成热功转换。不同点：构造和工作特性不同。相同点：存在某一种媒介物质以获得能量；工质（如内燃机中混合气，蒸汽机中的水）存在能提供热能的能量源；热源余下的热能排向环境介质。冷源561热机的共性1-2热力系统为了研究方便，热力学常把分析对象从周围物体中分割出来，研究它与周围物体之间的能量和物质的传递。工质从高温热源吸热，将其中一部分转化为机械能而作功，并把余下部分传给低温热源。781-2热力系统汽缸-活塞

3、装置热力系统（热力系）：人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统外界：热力系统以外的部分边界：系统与外界之间的分界面Tips：可以是固定的，也可以是移动的。9燃气动力装置——喷气发动机热力系统的类型按系统与外界质量交换：闭口系（closedsystem）（控制质量CM）—没有质量越过边界开口系（opensystem）（控制体积CV）—通过边界与外界有质量交换Tips:边界可以是实在的，也可以是假想的。2热力系统的类型按能量交换：绝热系(adiabaticsystem)：与外界无热量交换;孤立系(isolate

4、dsystem)：与外界无任何形式的质能交换。Tips:闭口系与系统内质量不变的区别。Tips：孤立系与绝热系的关系。1-3工质的热力学状态及基本状态参数1-3工质的热力学状态及基本状态参数状态参数的特性：状态：1．状态参数是宏观量，只有平衡态才有状态参数，系统有工质在热力变化过程中某一瞬间呈现出来多个状态参数，如的宏观物理状况，简称状态。p,V,T,U,H,S状态参数：2．状态参数是系统的单值函数。描述工质所处状态的宏观物理量。如温度、物理上—与过程无关；压力等。数学上—其微量是全微分。dx012abd

5、x12dx1-3工质的热力学状态及基本状态参数1-3工质的热力学状态及基本状态参数3．状态参数分类1.温度广延量（extensiveproperty）与系统质量成正比，有可加性强度量（intensiveproperty）与系统质量无关，没有可加性又：广延量的比性质具有强度量特性，如比体积Vvm工程热力学约定用小写字母表示单位质量参数。温度是广延量还是强度量呢？3什么是温度？温度的历史十八世纪中叶，测温技术的发展，给热学研究带来了深刻影响。温度－－表征物体的冷热程度的物理量。当时对温度计测量的物理量是什

6、么，认识上存在描述分子运动得平均动能－从能量角度。严重的模糊不清。描述热平衡系统冷热程度的物理量－－从热随着测温技术的研究和发展，提出了“潜热”和平衡的观点。“比热”等概念，奠定了热学的基础。1920温标温标温度不能直接测量，只能借助于冷热不同的物体历史上提出过多种温标，如早期的经验温之间的热交换，以及物体的某些物理性质随着冷热程度不同而变化的特性进行间接测量。标（摄氏温标和华氏温标），理论上的热力学温标，当前世界通用的是国际温标。为了定量地描述温度的高低，必须建立温度标尺(温标－－用来衡量温度的标准尺度

7、)，温标就是热力学温标是以热力学第二定律为基础的温度的数值表示。各种温度计(传感器)的温度数一种理论温标，热力学温标确定的温度数值为值均由温标确定。热力学温度。标定－－温度计在使用前必须先进行分度。2122温标温标温标三要素：固定点定义、内插华氏温标：1714年荷兰的Fahrenheit以水银为测公式和内插仪器(或称温度计/标准温度温介质，以水银的体积随温度的变化为依据，制成玻璃水银温度计。他规定水的沸腾温度为212度，冰计/标准仪器)，温标三要素的发展历史，水的混合物温度为32度，这两个固定点中间等分为就是温

8、标的发展历史。180份,每一份为1度，记作F。23244温标温标热力学温标(单位:K)根据热力学第二定律，由卡诺定理导出。摄氏温标：1740年瑞典的Celsius把冰点定为0不与某一特定的温度计相联系，与测温介质的性度，把水的沸点定为100度，用这两个固定点来质无关，避免了经验温标因依附于测温介质特性而分度玻璃水银温度计，将两个固定点的距离等分产生随意性。最基本、最理想