热力学绪论xxxx

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1、工程热力学EngineeringThermodynamics清华大学热能工程系TsinghuaUniversityDept.ofThermalEngineering教师介绍（1）史琳，博士，教授,博士生导师热能工程系工程热物理研究所●中国能源研究会热力学及工程应用委员会委员●中国工程热物理学会工程热力学分会委员●中国计量测试学会热物性分会委员●中科院精密铜管工程研究中心技术委员会委员教师介绍（2）节能理论和技术主要研究方向环保工质工质热物性教师介绍（3）办公地址：热能工程系系馆西门1楼A107电话号码：62787613电子邮件:rnxsl@mail.tsing

2、hua.edu.cn绪论工程热力学是重要的技术基础课工程热力学是一门研究热能有效利用及热能和其它形式能量转换规律的科学PrefaceThermodynamicscanbedefinedasthescienceofenergyheatThermedynamispower(Greekwords)热能ThermalEnergy能源转换利用的关系热能电能机械能风能水能化学能核能地热能太阳能一次能源(天然存在)二次能源光电转换燃料电池光热聚变裂变燃烧水车水轮机风车热机电动机发电机90%转换直接利用供暖工程热力学与节能工程热力学是一门研究热能有效利用及热能和其它形式能量转

3、换规律的科学建立节能的理论基础能源energysources的资源2000.12.30《世界能源报道》我国探明可开采储量32.74亿吨可开采15~20年石油Petroleum世界40-50年能源的资源2000.12.30《世界能源报道》我国探明可开采储量11704亿m3可开采28~58年天然气NaturalGas世界60年能源的资源2000.12.30《世界能源报道》我国探明可开采储量1145亿吨可开采54~81年煤炭Coal世界220年能源短缺能源消费水平日、德、俄等5~6吨标煤/人•年美国11吨标煤/人•年我国规划：2030~2050年2.5~

4、3吨标煤/人•年我国1吨标煤/人•年发电为例我国电力2亿5千万千瓦中等发达国家1kW/人发达国家6kW/人2050年1kW/人15亿千瓦我国0.2kW/人电的来源煤：9亿kW2050年1kW/人15亿千瓦水能：3亿7千6百kW核能：2亿kW风能、太阳能：1亿kWEnergyandEnvironmentSO2、粉尘、CO2（酸雨）（温室效应）acidrainGreenhouseeffect燃煤：车辆：NOx、HC、COO3雾SmogSUN缺氧中国平均供电耗煤量的变化g/kW.h中国与日本工业能耗比较节能EnergySaving节能是近年来

5、的基本国策“开发和节约并重”节能任重道远是我们的责任热力学的分类工程热力学：热能与机械能物理热力学化学热力学生物热力学溶液热力学热力学热机种类发电（火力、核能）40%车辆发动机（内燃机）25~35%轮船发动机25~35%航空发动机20~30%制冷空调(非热机，同理）>200%能量利用率heatenginEnergyefficiency火力发电装置基本特点锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过热器1、热源，冷源2、工质（水，蒸汽）3、膨胀做功4、循环(加压、加热、膨胀做功、放热)燃气装置基本特点1、热源，冷源2、工质（燃气）3、膨胀做功4、循环(加压、加热、膨

6、胀做功、放热)压气机燃气轮机燃烧室空气废气内燃机装置空气、油废气吸气压缩点火膨胀排气internalcombustionengine内燃机装置基本特点1、热源，冷源2、工质（燃气）3、膨胀做功4、循环(加压、加热、膨胀做功、放热)制冷空调装置基本特点1、热源，冷源2、工质（制冷剂）3、得到容积变化功4、循环(加压、放热、膨胀、吸热)热力装置共同基本特点1、热源，冷源heatreservoir2、工质medium3、容积变化功movingboundarywork4、循环cycle热机高温热源低温热源Q1Q2W动力循环简图热效率Thermalefficiency思

7、考题？2、为何要有两个热源，能否不要低温热源,不放热，W=Q是否可以进行？3、发电厂效率高的只有40%左右，可否有途径提高，最高效率是否有极限？极限为多少？1、为什么永动机不能实现？Perpetual–motionmachine4、热能和机械能通过什么介质转换工程热力学的研究内容1、能量转换的基本定律2、工质的基本性质与热力过程3、热功转换设备、工作原理4、化学热力学基础1、宏观方法：连续体(continuum)，用宏观物理量描述其状态，其基本规律是无数经验的总结特点：可靠，普遍，不能任意推广经典（宏观,平衡）热力学classical(macroscopic,

8、equilibrium)工程热力学研究