工程热力学绪论课件.ppt

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1、工程热力学EngineeringThermodynamics绪论意义1能源的开发是人类文明的起点，能源的利用是生产发展的标志。2热能是人类从自然界获得能量的主要形式。3热能的利用与研究对人类的生产生活有重要意义。什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。能量的主要形式：风能，水能，潮汐能，太阳能，地热能，核能，化学能利用方式：锅炉一烟气一水一水蒸气一(直接利用)供热；锅炉一烟气一水一水蒸气一汽轮机一(间接利用)发电冰箱一一-(耗能)制冷热能动力装置的实质将热能转化为机械能，再通过动力

2、机带动发电机将热能最终转化为电能的形式使用。＊热能→机械能＊热能→机械能→电能＊热能→电能＊化学能→电能＊制冷装置节能的重要性（1）电力为例：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/人节能的重要性（2）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kW节能的重要性（3）燃煤：SO2、粉尘、CO2（酸雨）（温室效应）57%城市总悬浮颗粒超标48个城市SO2浓度超标82%城市出现过酸雨目前水力发电全国建筑节能住宅示范小区—嵩山

3、小区节能型汽水两用锅炉系列人工冰场研究热力学发展简史★热质说：热是流质，不生不灭……摩擦生热？★运动说：1789年，RumfordDavy1842年，Mayer能量守恒Joule热功当量，热力学第一定律1848年，Kelvin热力学第二定律1850年，Clausius热力学第二定律1912年，Nernst热力学第三定律热力学研究热能和其他形式的能量相互转换的规律。1、理论热力学：理论基础，能量转换规律物理热力学2、化学热力学：化学过程3、工程热力学：热能和机械能的相互转换目的：以研究热工转换为主要对象，阐明热力学基本理论及其在热力工程应用。热力学分支1、宏观方

4、法：连续体，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，简单，不能任意推广宏观热力学，平衡热力学局限性：连续体有限尺度工程热力学研究方法2、微观方法：从微观粒子的运动及相互作用角度研究热现象及规律统计热力学特点：揭示本质：以物质结构推断宏观特性模型近似：与实际结果不完全吻合数学工具繁琐工程热力学研究方法汽油机工作过程：1、气体压缩2、气体吸热3、气体膨胀4、气体放热基本特点：1、热源，冷源2、工质（燃气）3、得到容积变化功4、循环蒸汽发电装置基本特点：1、蒸汽机为原动机2、工质（水）3、得到功4、循环(吸热、膨胀、放热、加压)核能动力装

5、置基本特点：1、浓缩铀为燃料2、工质（重水）3、得到功4、循环(加压、放热、膨胀、吸热)燃气轮机动力装置喷气发动机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)动力装置共同基本特点：1、热源，冷源2、工质3、容积变化功4、循环本课程的研究对象及主要内容研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。研究内容：（1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。（2）．研究工质的基本热力性质。（3）．研究各种热工设备中的工作过程。（4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。