发布时间 : 星期六 文章工程热力学复习重点及简答题202更新完毕开始阅读3b412b1929ea81c758f5f61fb7360b4c2f3f2ac3
系统与外界之间依靠温差传递的能量称为热量。
2可逆过程传热量：q??Tdsq J/kg
1规定:系统吸热为正，放热为负。 1．4 热力循环:
定义：工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后由回复到初态的过程。, 一、正循环
正循环中的热转换功的经济性指标用循环热效率：
?t?w0q1?q2q??1?2 q1q1q1式中 q1—工质从热源吸热；q2—工质向冷源放热； w0—循环所作的净功。 二、逆循环
以获取制冷量为目的。 制冷系数：
?1?q2q2 ?w0q1?q2q1q1 ?w0q1?q2式中：q1—工质向热源放出热量；q2—工质从冷源吸取热量；w0—循环所作的净功。 供热系数：
?2?式中：q1—工质向热源放出热量，q2—工质从冷源吸取热量，w0—循环所作的净功 思考题：
1．温度为100℃的热源，非常缓慢地把热量加给处于平衡状态下的0℃的冰水混合物，试问：1、冰水混合物经历的是准静态过程吗？2、加热过程是否可逆？
2．平衡态与稳态（稳态即系统内各点的状态参数均不随时间而变）有何异同？热力学中讨论平衡态有什么意义？
3．外界条件变化时系统有无达到平衡的可能？在外界条件不变时，系统是否一定处于平衡态？ 4．判断下列过程是否为可逆过程：
1)对刚性容器内的水加热使其在恒温下蒸发。 2)对刚性容器内的水作功使其在恒温下蒸发。
3)对刚性容器中的空气缓慢加热使其从50℃升温到100℃ 4)定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩 5)100℃的蒸汽流与25℃的水流绝热混合。
6)锅炉中的水蒸汽定压发生过程（温度、压力保持不变）。 7)高压气体突然膨胀至低压。
8)摩托车发动机气缸中的热燃气随活塞迅速移动而膨胀。
9)气缸中充有水，水上面有无摩擦的活塞，缓慢地对水加热使之蒸发。
第2章 热力学第一定律 2．1系统的储存能
系统的储存能的构成：内部储存能+外部储存能 一．内能
热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之和，单位质量工质所具有的内能，称为比内能，简称内能。U=mu
内能=分子动能+分子位能 分子动能包括：
1．分子的移动动能 2.分子的转动动能 3.分子内部原子振动动能和位能 分子位能：克服分子间的作用力所形成
u=f (T,V) 或u=f (T,P) u=f (P,V) 注意: 内能是状态参数. 特别的: 对理想气体u=f (T) 问题思考: 为什么? 二 外储存能：
系统工质与外力场的相互作用（如重力位能）及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量（宏观动能）。 宏观动能：Ek重力位能：Ep?12mc 2g—重力加速度。
?mgz 式中
三 系统总储存能：
E?U?Ek?Ep
或E?U?12mc?mgz 2e?u?12c?gz 22．2 系统与外界传递的能量
与外界热源,功源,质源之间进行的能量传递 一、热量
在温差作用下,系统与外界通过界面传递的能量。 系统吸热热量为正，系统放热热量为负。 单位：kJ kcal l kcal=4.1868kJ
特点: 热量是传递过程中能量的一种形式，热量与热力过程有关,或与过程的路径有关. 二、功
除温差以外的其它不平衡势差所引起的系统与外界传递的能量. 1．膨胀功W：在力差作用下，通过系统容积变化与外界传递的能量。 单位：l J=l Nm
规定: 系统对外作功为正，外界对系统作功为负。 膨胀功是热变功的源泉 2 轴功Ws:
通过轴系统与外界传递的机械功
注意: 刚性闭口系统轴功不可能为正，轴功来源于能量转换 三、随物质传递的能量
1．流动工质本身具有的能量
E?U?12mc?mgz 22． 流动功(或推动功)：
维持流体正常流动所必须传递量，是为推动流体通过控制体界面而传递的机械功. 推动1kg工质进、出控制体所必须的功
wf?p2v2?p1v1
注意: 流动功仅取决于控制体进出口界面工质的热力状态。流动功是由泵风机等提供 思考：与其它功区别 四、焓的定义：
焓=内能+流动功 对于m千克工质：
H?U?pV
对于1千克工质：h=u+ p v 五、焓的物理意义：
对流动工质(开口系统)，表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量. 对不流动工质(闭口系统)，焓只是一个复合状态参数 思考为什么：特别的对理想气体 h= f (T) 2．3 闭口系统能量方程 一、能量方程表达式
?U?Q?W 适用于mkg质量工质 ?u?q?w 1kg质量工质
注意: 该方程适用于闭口系统、任何工质、任何过程。
由于反映的是热量、内能、膨胀功三者关系，因而该方程也适用于开口系统、任何工质、任何过程. 特别的: 对可逆过程 思考为什么？
二、.循环过程第一定律表达式
?u?q??pdv
12??q???w
结论: 第一类永动机不可能制造出来 思考：为什么
三、理想气体内能变化计算
由?qv?duv?cvdT得：
du?cvdT，?u??cvdT
12适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程
或：
?u?cv(T2?T1)
t20t10用定值比热计算
?u??cvdt??cvdt??cvdt?cvmt1t2t20?t2?cvmt10?t1
用平均比热计算
cv?f?T?的经验公式代入?u??cvdT积分。
12理想气体组成的混合气体的内能： 2．4 开口系统能量方程
由质量守恒原理：
U?U1?U2???Un??Ui??miui
i?1i?1nn进入控制体的质量一离开控制体的质量=控制体中质量的增量 能量守恒原理：
进入控制体的能量一控制体输出的能量=控制体中储存能的增量 设控制体在d?时间内: 进入控制体的能量=?Q?(h1离开控制体的能量=?WS1?c12?gz1)?m1 212?(h2?c2?gz2)?m2
2控制体储存能的变化dEcv?(E?dE)cv?Ecv
代入后得到:
2?gz2)?m2?(h1?c12?gz1)?m1+dEcv ?Q??WS?(h2?c21212注意:本方程适用于任何工质，稳态稳流、不稳定流动的一切过程,也适用于闭口系统 2．5 开口系统稳态稳流能量方程 一 稳态稳流工况
工质以恒定的流量连续不断地进出系统，系统内部及界面上各点工质的状态参数和宏观运动参数都保持一定，不随时间变化，称稳态稳流工况。
条件：1.符合连续性方程
2.系统与外界传递能量，收入=支出，且不随时间变化
?q?dh?dc2?gdz??ws
适用于任何工质，稳态稳流热力过程 二 技术功
在热力过程中可被直接利用来作功的能量，称为技术功。 技术功=膨胀功+流动功
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