工程热力学与传热学基础知识ppt课件.pptx

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1、第一篇工程热力学1第一章基本概念掌握热力系统、平衡状态、准静态过程、可逆过程等基本概念。掌握状态参数的特征，基本状态参数p，v，T的定义和单位等。掌握热量和功量过程量的特征。21-1热力系统（system）热力系统(热力系、系统)---人为分离出来的研究对象。外界--surrounding：与系统发生质、能交换的物系。边界（boundary）：系统与外界的分界面（线）。3a.边界特性假想的、实际的、固定的、运动的、可变形的4b.系统选取的人为性锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器过热器只交换功只交换热既交换功也交换热52、Classificationofsystem热力系统分

2、类A、以系统与外界关系划分：6边界闭口系统（1）闭口系统与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统。外界7（2）开口系统与外界有物质交换的系统。系统的容积始终保持不变，也称为控制容积系统。进口出口（3）绝热系统与外界没有热量交换的系统。（4）孤立系统与外界既无能量（功、热量）交换又无物质交换的系统。81+2闭口系1+2+3绝热闭口系1234mQW1开口系非孤立系＋相关外界＝孤立系1+2+3+4孤立系系统划分图例说明9热机：能将热能转换为机械能的机器。如蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机和喷气发动机等。工质：实现热能和机械能之间转换的媒介

3、物质。例如空气、燃气、水蒸气等。10热源：本身热容量很大，且在放出或吸收有限量热量时自身温度及其它热力学参数没有明显变化的物体。例如锅炉、循环水池、大气等。提供热量的热源称为高温热源；吸收热量的热源称为低温热源。111-2状态和基本状态参数1.热力状态和平衡状态（1）热力状态（State）系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状况称为系统的热力状态，简称状态。（2）平衡状态（Equilibrium）在不受外界影响的条件下（重力场除外），如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统处于平衡状态。12平衡的类型Thermalequilibrium（热平衡）----temperatur

4、eMechanicalequilibrium（力平衡）----pressurePhaseequilibrium（相平衡）Chemicalequilibrium（化学平衡）----nochemicalreactions系统内部不存在热量传递，即各处的温度均匀一致的状态称为热平衡状态。13平衡的实质不存在不平衡势温差（Temperaturedifferential）—热不平衡势压差—力不平衡势相变—相不平衡势化学反应—化学不平衡势14状态参数的特点：（3）状态参数用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、比体积等。状态确定，则状态参数也确定，反之亦然状态参数

5、的积分特征：状态参数的变化量与路径（path）无关，只与初终态（state）有关状态参数的微分特征：全微分15状态参数的分类Intensiveproperties强度参数：与物质的量无关的参数。如压力p、温度TExtensiveproperties广延参数：与物质的量有关的参数可加性。如质量m、容积V、内能U、焓H、熵S比参数：具有强度参数的性质，其单位：/kg/kmol16区分参数类型的判据mVTPρ½m½VTPρ½m½VTPρExtensivepropertiesIntensiveproperties172.基本状态参数工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比

6、体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。18（1）压力（Pressure）单位面积上所受到的垂直作用力（即压强）单位:Pa（帕），1Pa=1N/m2，1MPa=103kPa=106Pa19Pressuremeasurement压力的测量绝对压力、表压力与真空度Absolutepressure、gagepressureandvacuumpressure当p>Pb表压力Pe当p

7、ar（巴）=105Pa1atm（标准大气压）=1.013105Pa1at（工程大气压）=0.981105Pa1mmH2O（毫米水柱）=9.81Pa1mmHg（毫米汞柱）=133.3Pa22（2）比体积定义：单位质量的工质所占有的体积，用符号v表示，单位为m3/kg。密度：单位体积工质的质量，用符号表示，单位为kg/m3。比体积和密度二者相关，通常以比体积作为状态参数。23（3）温度温度是反映物体冷热程度的物理量。温度的高低反映物体内部微观粒子热运动的强弱。当两个温度不同的物体相互接触时，它们之间将发生热量传递，如果没有其它物体影响，这两个物体的