《工程热力学》基本概念

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1、*1《工程热力学》*2本学期授课安排绪论(1)1.基本概念(4)2.气体的p-V-T性质(6)3.能量与热力学第一定律(12)4.气体的主要热力过程与气体的压缩(8)5.能质与热力学第二定律(8)6.水蒸气(4)7.气体与蒸汽的流动(4)8.动力循环(8)9.制冷(8)10.机动(4)复习(4)3学习方法与几点要求温故知新，复习高数、物理等，及时预、复习，善于提问、总结充分利用课堂时间提高学习效率作业按时独立完成多看一些参考书，扩大知识面平时(20%)考试(80%)总评作业(10%)出勤(10%)(80%)4绪论热力学发展简述工程热力学的研究对

2、象和基本任务工程热力学的主要内容工程热力学的研究方法工程热力学的学习方法5绪论一、热力学发展简介起源：热现象热力学（Thermodynamics）1.热力学定义关于能量的普遍学说，或是一门研究能量及其相互转换的科学，它能预言物质状态变化的趋势并研究伴有热效应体系的平衡。2.发展过程及主要贡献人物18世纪之前：热质论培根认为“热是一种运动”1744年罗蒙诺索夫热是分子运动的表现1824年卡诺(1796-1832)1842年迈尔1843~1848年焦耳1850年克劳修斯1822~1888),德国物理学家,数学,热力学…1851年汤姆逊即开尔芬,

3、物理,热力学,电工,测量仪表…6绪论二、工程热力学的研究对象和基本任务（一）工程热力学的研究对象物质、状态、现象和过程凡是涉及热现象的过程、装置以及系统都是工程热力学的研究对象。而热机中进行的过程和循环则是工程热力学的传统研究对象。（二）工程热力学的基本任务就是通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究，探求有效用能的技术途径和基本方法。7绪论三、工程热力学的主要内容1．研究热力学的基本定律——热力学第一、二定律2．研究工质的热物理性质3．研究各种热力设备中的能量转换过程4．研究与热力设备的工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题

4、。工程热力学的应用范围已扩展到许多工程技术领域中,如制冷、热泵、空气分离、空气调节、海水淡化、化学精炼、生物工程等,都需要应用工程热力学的基本理论和基本知识。因此,工程热力学已成为制冷与空调及许多相关专业所必修的一门技术基础课。*8绪论四、工程热力学的研究方法1.宏观研究法(宏观热力学)2.微观法(统计热力学)五、工程热力学的学习方法1.明确本课程的研究对象和任务。2.掌握本课程的基本理论，掌握分析问题解决问题的科学方法。3.重视平时的解题训练。*9第一章基本概念§1.1工质、热力系一、工质为完成热能与机械能之间的相互转换必须借助的某种工作物质

5、或工作介质——工质*二、热力系、边界与外界1.热力系:被人为地划分出来作为热力学研究的对象。2.边界:包围热力系的边缘3.外界:热力系边界以外的空间10第一章基本概念外界的构成(1)单一环境(Surrounding)如研究换热器时，若以整个换热器为体系，则其外界为单一的大自然环境，因其不可避免地会与大自然环境发生热交换。(2)另一或一个以上体系+环境如研究换热器时，若以其中的热流体为体系，则其外界为两个部分，即大自然环境和冷流体。三、热力系的分类1.封闭热力系(闭系)体系与外界只有能量交换而无物质交换的体系；2.敞开热力系(开系)体系与外界既有

6、能量交换又有物质交换的体系；3.孤立热力系(孤立系、隔离热力系)体系与外界既无能量交换又无物质交换的体系。*11第一章基本概念§1.2工质的热力状态和基本状态参数一、热力状态热力系中的工质在某一瞬间所具有的全部宏观物理状况称为工质的热力状态，简称状态。二、平衡状态平衡状态是指热力系在无外界影响下，其宏观物理状况不随时间而变化的状态。热力学一般只对平衡状态进行分析研究。三、基本状态参数(一)状态参数1.状态参数的概念:指用来描述体系所处状态的宏观物理量。2.状态参数的特点:唯一性,点函数,有全积分，如：*3.热力学状态参数的分类(1)强度性质(I

7、ntensiveProperties)凡与质量无关的称为强度量,如p、T等,强度量不具有加和性(2)容量性质（广延性质）(ExtensiveProperties)凡与质量成比例的量称之为容量性质,如V等,具有加和性12第一章基本概念§1.2工质的热力状态和基本状态参数三、基本状态函数(二)温度(Temperature)1.温度的概念(1)宏观的定义:衡量物体冷、热程度的参数。(2)微观的定义:衡量物体内部分子热运动强弱的参数。(3)热力学第零定律(温度计测温的依据)若A与B处于热平衡状态，A与C也处于热平衡状态，则B与C必处于热平衡状态。描述处

8、于同一热平衡状态的宏观物理量称为温度。2.温度的表示(1)开氏温标(Kelvin,1848年Thomson提出)1954年国际第十届计量会议规定，以水