《工程热力学绪论》PPT课件

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1、多媒体教学课件工程热力学0-5工程热力学的学习绪论0-1火力发电厂的生产过程0-2热能及其利用0-3热力学发展简史0-4工程热力学的内容2什么是工程热力学？EngineeringThermodynamics热力学是研究物质的能量、能量传递和转换以及能量及物质之间普遍关系的科学。工程热力学是在阐述热力学普遍原理的基础上，研究以上原理的技术应用的学科，主要研究热能与其他形式的能量（主要是机械能）之间的转换规律及其工程应用。30-5工程热力学的学习绪论0-1火力发电厂的生产过程0-2热能及其利用0-3热力学

2、发展简史0-4工程热力学的内容4火力发电厂的生产过程5火力发电厂系统图锅炉Boiler（B）汽轮机Turbine（T）凝汽器（冷凝器）Condenser（C）水泵Pump（P）发电机Generator（G）锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器CBPTG6思考火力发电厂的热效率不高，只有40%左右，大量的热量通过凝汽器散发到环境中去了，那么,为什么不把凝汽器去掉呢？采用再热和回热的目的是什么？为什么火力发电厂只利用燃料的低位发热量而不利用燃料的高位发热量？蒸汽在汽轮机中作的功如何计算？将通过学习工程热力学的知识

3、获得答案。70-5工程热力学的学习绪论0-1火力发电厂的生产过程0-2热能及其利用0-3热力学发展简史0-4工程热力学的内容8一次能源与二次能源能源:能够直接或间接提供能量的物质资源。一次能源:在自然界中以自然形态存在可以直接开发利用的能源，如煤、石油、天然气、风能、水能、太阳能、地热能、海洋能等。二次能源:一次能源直接或间接转化而来的能源，如电力、煤气、汽油、沼气、氢气、甲醇、酒精等。9热能的重要性地球一次能源中以热能形式利用的占85%。燃料化学能（煤、石油、天然气、生物质）、太阳能、地热能、原子核

4、能等基本是以热能的形式得到利用。10热能的利用方式热能的直接利用化工、冶金、食品、生活分馏、加热、烘干、采暖、蒸煮热能的动力应用热能动力装置（热机）蒸汽动力装置：蒸汽机、蒸汽轮机燃气动力装置：内燃机、燃气轮机、喷气发动机11热能的动力应用热能—机械能车用内燃式发动机、船用燃气轮机、船用蒸汽轮机、飞机喷气式发动机热能—机械能—电能蒸汽轮机发电内燃机发电燃气轮机发电12我国的能源结构煤是一次能源主体，石油天然气部分依靠进口。2002年，我国煤炭产量13.8亿吨，居世界第一位；原油产量1.67亿吨，居世界第

5、五位；天然气产量326.6亿立方米，居世界第十六位，发电量16540亿千瓦时，居世界第二位。2002年，我国一次能源总消费中煤炭占66.1％，石油23.4%，天然气2.7%，水电7.1%，核电0.7%。我国是世界第二大能源消费国。13我国电力总装机容量14我国电力工业的结构规划150-5工程热力学的学习绪论0-1火力发电厂的生产过程0-2热能及其利用0-3热力学发展简史0-4工程热力学的内容16热现象的利用和发展原始人在争取自己生存条件的自然斗争中学会了取火和用火，这是人类取得的第一个巨大成就，是人类

6、启蒙性地发掘利用热能的第一步，但这并不是热力学的开始，只是热现象的利用。18世纪前瓦特发明蒸汽机前，热能的主要利用方式是直接利用。1784年，瓦特对原始蒸汽机进行改造，增加了曲轴、进汽阀、排汽阀。蒸汽机的发明引发了欧洲产业革命，激发了人们对热现象的理论研究。17热力学的逐渐形成人类对热现象的本质认识逐渐形成了热力学这一科学分支。热质说（热素说）热是一种运动学说焦耳提出热功当量彻底否定了热质说。18热力学的建立—热一律1842年，迈耶提出了能量守恒原理。十九世纪中叶，焦耳前后用了20多年时间，做过多种多

7、样的实验，测定了热功当量。1850年焦耳在第一篇总结论文中，以各种精确的实验结果的一致性，给出了能量守恒定律的实验基础，使得热力学第一定律得到充分的证实。此外，赫姆霍兹等人也都对热力学第一定律作出了贡献。19热力学的建立—热二律1824年，卡诺提出了卡诺循环和卡诺定理，发现了热能转变为机械能的根本条件，即必须有温度不同的热源和冷源，这从本质上说明了热力学第二定律。开尔文在1848年根据卡诺定理制定了“热力学温标”，克劳修斯在1850年根据卡诺定理提出了“熵”。在卡诺研究的基础上，1850-1851年间

8、，克劳修斯和开尔文先后提出了热力学第二定律。20焦耳：热一律的发现者之一英国物理学家。1818年12月24日生于英国的索尔福。他父亲是酿酒厂的厂主，焦耳从小体弱不能上学，在家跟父亲学酿酒，并利用空闲时间自学化学、物理。他很喜欢电学和磁学，对实验特别感兴趣。后来成为英国曼彻斯特的一位业余科学家。可以说焦耳是一位自学成才的杰出的科学家。21卡诺：热二律的奠基者卡诺的父亲是拿破仑第一执政手下的战争部长及滑铁卢战争前百日政权的内政部长。1812年，卡诺考入巴黎理