《工程热力学》第五版大总结-.docx

《《工程热力学》第五版大总结-.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《工程热力学》第五版大总结-.docx（42页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、温度、压力等.在热力过程中，强度性参数起着推动力作用，称为广义力或势.广延性介数：整个系统的某广廷性参数例等r系统中各单元休该广廷性参数值之和，如系统的容积、内能、培、一等。在热力过程中，广廷性参数的变化起希类似力学中位移的作用，称为广义位移。准态过程；过程进行得作常婕性，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间快到新的平衡态.从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态.整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成.并称之为准静态过程.可逆过程：当系统进行正、反两个过程后,系统1.j外界均能完全回12到初始状态,这样的过f可逆过程.廉功：由于系统容积发生变化（增大或缩小而通过

2、界面向外界传递的机桢功称为膨胀功，也称容积功.B*:通过热力系边界所传通的除功之外的能量,篇力循环：工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，身后又回更到初始状态的全部过程称为热力筛环，简称循环.2.常用公式状态）数：2（1.x=.r2-x1H)p=B-HPB)式中8当地大气压力口一高于当地人气压力时的相对压力，称表压力：H一低于当地大气质力时的相对压力.称为真空值.比容：1 -V=mgm式中V工质的容枳m一工质的质:2 .尸=I式中p-工质的密度kg11?v一工质的比容mj1.g热力I1.环：f=f”d7Z式中小一工质从热源吸热：公一工质向冷源放热：Hb循环所作的冷功.制冷系数：J=，2Hb7

3、1.-72式中qi工质向热源放出热盘：0工质从冷源吸取热业：心一循环所作的净功。供热系数，Gq=-WI)pP,M,R混铲C体的比热容：e=,c1.+g2Cj+g6=Xg混合气体的F枳比熟1+r2c:,+、=力3:-1混合气体的摩尔比熟容：MC=MSMc,=x,.混铲C体的偏力学能、始和箫U=N5或U=Ym,u,=，或h=,I-I(-1S=SSi或S=力.明f-/-I范瓦尔(VanderWaabO方程Ip+4(v-)=fr对于Ikmo1.实际，体(Y叫=*压缩因子，对比分热3.重要图表.1.=JZ1.嗡RT常用气体在理想状态下的定压摩尔比焦与混度的关系Mcp=ar,+a1.T+aiT2+ak1.

4、/(hntik)气体分子式询4IO5,IO6,IO9温度范出(K)班大误差%空气28.1061.96654.8023-1.9661273-1MW0.72H28.10-1.9159-4.0038-0.8704273-18001.01HCh25.17715.20225.06181.3117273-1MIO1.19鼠N228.907-1.57138.0805-28.7256273-18000.59一乳化碳CO28.2601.67515.3717-2.2219273-1MW0.89二辄化模CO：22.25759.8084-35.01007.4693273-18000.M7水蒸气H2O32.2381.9

5、2410.55493.5952273-IMW0.53乙痂CiHi4.1261155.021381,545516.9755298-15000.30WttCiHi3.7457234.0107115.127821.7353298-15(100.44甲烷CHt19.88750.241612.6860-11.0113273-15001.33乙烷C2Hi.5.413178.08726937498.7147次-IS(IO0.70丙烷CjHi-4.233306.264-158.631632.1455298-15000.28几种体花理极”体状春下的平均定压质瑞比热容r)OjN1H2CO空气CO2H2O00.91

6、51.03914.1951.0401.0(M0.8151.8590.9231.04014.3531.0421.oo60.8661.8732000.9351.04314.4211.0461.0120.9101.8943000.9501.04914.4461.0541.0190.9491.9194000.9651.05714,4771.0631.0280.9831.M85000.9791.06614.5091.0751.0391.0131.S86000.9931.07614.5421.061.0501.0402.00971.0Q51.08714.5871.0981.0611.0642.(M2800

7、1.0161.09714.6411.1091.0711.0852.0759001.026MOK14.7061.120I.OKI1.1042.11010001.0351.11814,7761.1301.0911.1222.144IHX)1.0431.12714.8531.14)1.1(1.132.17712001.0511.13614.9341.1491.1081.1532.21113001.0S81.14515.023I.I5K1.1171.1662.24314001.0651.15315.1131.1661.1241.1782.27415001.0711.115.2021.1731.131I

8、.IS92.30516001.0771.16715.231.1801.1381.2002.33517001.0&31.17415.3W1.1871.1441.2092.36318001.0891.1.SO15.4721.1921.1501.2182.39119001.OW1.1K615.5611.1981.1561.2262.41720001.0991.19115.6491.2031.1611.2332.44221001.11M1.19715.7361J81.166).2412.46622001.1091.201.15,8191.2131.1711.2472.48923001.1141.206

9、I5.91)212181.1761.253231224001.1181.21015.9831.2221.1801.2592.53325001.1231.21416.06412261.1821.2642554青咬。（kg?）1.42861.25050.089991.25051.29321.96480.8042几料，体的界套戴和范瓦尔常数物质名称,(K)PC(MPa)ng式中g一曳力加速度.系筑总储存能：1. E=U+Ek+Ep或E=U+gm2+mgz、1、2. e=u+-c*+gz3. E=U或e=(没有宏观运动，并且高度为零然力学能变化：21- dit=c,(,w=jCvI适用干理想气体一切过

10、程或者实际气体定容过程2- n=cv(T2-T1)适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程(用定伯比热计算)适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程(用平均比热计算4.把C,.=/(T)的经聆公式代入&,=积分。6. j=cpdt=/cpit-cf,dt=cf,1,1；r2-c1.Jf1.-tirOO适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定质过程用平均比热计算7. 把,=/(7)的笈验公式代入=iT枳分.适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程，用口实比热公式计算8. /-/1+/,+Hn=/；Z叫h；1-1由理想气体组成的混合气体的均等于各组成气体始之和，各组成气体培又可表

11、示为单位质显培与其研m的乘积。9. 热力学第,定律能量方程+WS+(IEty适用于任何工顺，任何热力过程。10. dh=A/-dc1_gdz_配适用于任何工质检态柳流热力过程11. J=-IPJ适用于理想气体、可逆绝热过程10.适用于理想气体、可逆多变过程流动功：wf=P2v1-PivI推动Ikg工质进、出控制体所必须的功。技术功：I-%=-c+gz+%热力过程中可被H接利用来作功的能i.统称为技术功。2. 苏：=gdc2+gdz+网适用于稳态稳液、微元热力过程3. =H-+p1.V1.-P2V2技术功等于膨胀功与流动功的代数和。4. dh;=-vdp适用于桧态稳流、激元可逆热力过程25. w

12、1.=-fvdp1适用于稳态稳流、可逆过程1. &!=T(iS适用于任何工旗、激元可逆过程，22. qTdsI适用于任何_E质、可逆过程3. Q=4+W适用于mkg砥依任何工质，开口、闭口，可逆、不可逆过程4. (/=j+w适用于Ikg质量任何工质，开口、闭口,可逆、不可逆过程5. Scdu+h适用于微元.任何工质可逆过程.26. /=ji+MVI适用于任何工质可逆过程。75=,+C；+Z,11,_I九+；C12+gZiS111+/匕+dEcv适用于任何工陋，任何系统，任何过程。8. &i=dh+；dc2+gd:+适用于微元稳态稳流过程9. h+s适用于稳态税流过程10. q二m适用于任何工质

13、定容过程11. (c,(T2-T1.)适用于理出气体定容过程，12. q=ft适用于任何工质定出过程13. q=Cp2-Tt)适用于理出气体、定压过程14. =0适用于任何工质、绝热过程15. q=Nq优-以加1)t-1.适用于理想气体、多变过程图3-1轴功图3-2流动功图3-3闭口系统的能量转换图3-7技术功图35开口系统第四章理想气体的热力过程及气体压缩1 .基本概念分析输力过程的一般步，1.依据热力过程特性也立过程方程式.P=I(V):2 .确定初、终状态的基本状态参数：3 .格过程线表示在P-V图及T-S图上,使过程直观，便于分析讨论.4 .计算过程中传递的热和劝瘠.给候过程：系统与外

14、界没行热状交换情况下所进行的状态变化过程，即的=O或q=0称为绝热过程。定箫过程：系统与外界没有热价交换情况卜所进行的可逆热力过程，称为定熠过程。多交过程：凡过程方程为/八J=常数的过程,称为多变过程.定客过程：定JiH：质容积保持不变时的热力过程称为定容过程.定压过程：定奴工质压力保持不受旧的热力过程称为定压过程.定温过程：定/匚质制度保持不变时的热力过程称为定温过程.单级活塞式压气机工作原理，吸气过程、压缩过程、排气过程，活塞每往返一次，完成以上二个过程.活式压气机的容积效率：活塞式IK气机的有效容枳和活寤排H之比,称为容积效率。活式压，机的余Ir为r安置进、川气网以及避免活木与汽加然盐间

15、的碰绿，在汽翻端前与活塞行程终点间留有一定的余卿，称为余限容积，简称余旗.佳增压比：使多侬压缗中间冷却压气机耗功几小时，各级的增压比称为最佳增压比。压气机的效率：在相同的初态及增压比条件下.可逆乐缩过程中气机所消耗的功1.j实际不可逆JK缩过程中压气机所消耗的功之比,称为Hi气机的效率.耕机循环：若循环的结果是工质符外界的热能在一定条件下连续不断地转变为机械能则此循环称为热机撕坏.2.常用公式，体主*由力过程的苓本公式过程定容过程定乐过程定温过程定场过程多变过程过程指数n80IKn过程方程V=常数N数Pm常数PVe=Wftpv1.=常散p,V.r关系五=经工P1区上P=小BP=分；=(tP1.

16、11=Pi-(-r&八Ah、S计算式AM=(冏气)A三(-)SrCJn三Aw=&(4-7；)AAfdG5=c,吟1IAu=OM=OS=1.n-1-iAPiAu=C1.(T2-T1.)M=cf,(Ti-Ti)5=0&u=c.i-T1.)M-)ASs.in4+h工/；n:E二一/?加上式A=pn-r,In-KA膨胀功r=|h1.,IM*=0W=P(Vj-V1.)R(Ti-T1.)h-Rrin=mHP：m=*=7(f,v1-.-=I,-(Av1-W)=-1.-/?-1三si然盘g=A)二M=Cra-Gq=rs=W4=0n-g=三rc,(Ti-Tt)SD/=cdTI=JTWSI比热容GCPOC0f1.

17、-K4=在注表中比然容为定Ift比热卷多支指效n,1.2)in(vvt)Z级压气机,最佳汲回升压比:3.重要图衰I14-1.1.为两级压气机工作过程图第五章热力学第二定律1.基本概念编力学第二定律：开尔文说法：只冷却一个热源而连续不断作功的街环发动机是造不成功的.克劳修斯说法：热不可能自发地、不付代价地从低潮物体传到高温物体.第二类水动机：从单热源取汨热仪,并使之完全转变为机械能而不引起其他变化的循环发动机，称为第二类永动机，立系统：系统与外界之间不发生fE何能量:传递和物质交换，称为孤立系统，孤立系统策增总理：仟何实际过程都是不UJ逆过程，只能沿着使孤立系统境增加的方向进行.定编过程：系统与

18、外界没有热盘交换情况下所进行的可逆热力过程,称为定格过程.於机循环：若循环的结果是工质符外界的热能在一定条件下连续不断地转变为机械能.则此循环称为热机循环.制冷：对物体进行冷却,使其温度低于网围环境温度，弁维持这个低温称为制冷.制冷机：从低温冷藏室吸取热M博向大气所用的机械称为制冷机，煽工将从低温热源吸取的热M传送至高温暖空所用的机械装K称为热泵。理想篇机：热机内发生的切热力过程都是可逆过程，则该热机称为卉想热机。卡诺循环：在两个恒温热源间.由两个可逆定第过程和两个可逆绝热过程组成的循环.称为卡诺福环.卡诺定理：1 .所有工作于同淑热源与同器冷源之间的一切可逆循环,其热效率都相等.与采用哪种工

19、质无关。2 .在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆Ifi环.自由麻：气体向没行阻力空间的膨张过程称为自由膨版过程.2.常用公式燧的定义式：Js=-PkgK工质聚变计匏:As=Sa-S,fA=O工质始变是指工质从某一平密状态变化到另一平衡状态熠的差值。因为燃足状态参数.两状态间的焰差对于任何过程,可逆还是不可逆都相等.1. =cIn+?InTiv1.理想气体、已知初、终态八口值求AS,2. s=eIn-?IntPi理想气体已知初、终态7P值求as,3. s=C.,In-+cv1-V1.6理想气体、己知初、终态P、V的求AS,4,固体及液体的熠变计尊：,nafTa.T2ax

20、=.i=win-TTi5.热源熠变:TT克劳修斯不等式：/半40任何循环的克劳修斯积分永远小于零.可逆过程时等干零.闭口系统第方程：=Aj*+Nrnir或&%,=6,+(-jPdvTdpTvp培方程：d=cpdT+p-T(pMpC*/热力学能的微分方程式，“%=/+：I嚅V-Pkk编的微分方程式,=71.v=上述两式适用于任意物质的任何可逆过程.比编客与状态方程式的关IG（%-G）T=-T：（券）pdp比定压焦睿与比定容焦容的关系:CP-G=-噜噫%Tvfi2=F克拉贝龙方程：啦二加向_.一dTT（V1.fii-Vtai）克劳修斯-克拉贝龙方程：Idp,_d(1.nPJ_r工沅=d;1而7第七

21、章水蒸气1 .基本概念未饱和水：水温低于饱和温度的水称为未饱和水（也称过冷水）.饱和水：当水温达到压力。所对应的饱和品度，,时，水将开始沸脏，这时的水称为辿和水.漫悔和蒸汽I把f热到，,的饱和水继续加热，饱和水开始沸腾，在定温下产生蒸汽而形成饱和液体和饱和蒸汽的混合物，这种混合物称为湘馆和蒸汽，筒林湿蒸汽。干值和蒸汽：湿蒸汽的体枳随省蒸汽的不断产生而逐渐加大，直至水全部变为蒸汽，这时的蒸汽称为干饱和蒸汽（即不含饱和水的饱和然汽，2 .常用公式干皮I.瘠.湿蒸汽中含干蒸汽的质Ift湿蒸汽的总质敬设IS汽的3敷：VX=xv,+(1.-X)Vr=Vr+Xv*-)VtWXV*(当0不太大.K不太小时)

22、田=xh+(I-),=力+x(I-h,)=/1+xr%=+(I-.V)=.V,+X(S*-)=S,+XrH=h-PR过编蒸汽的燃，u+UJ其中CPma-G是过热热量，过篇减汽的皓力学Mh，为过热蒸汽的温度，Cpm为过热蒸汽由r到，,的平均比定压热杵Cw=-pv过偏蒸汽的:,r,rdTtr,TS=S+cn=S+cnmInwJrtt-I水蒸，定压过程：q=&Ji=h2-1.uh2-h1.-p(v2-v1)卬=gm或卬=p(v2-v1)v.=-vd/)=O,rfdT,r,TS=S+cn=S+cnmIn7；JpT7；Pm工水U气定容过程；IV=J/Niv=O7=wu=,-hi-f(p2-p1.)叫=_

23、J：Iw)=NP1.区)q=T(si-.V1)卬=q-Aww1.=4-M水蒸气给皓过程,A=A1-1.-(piv1-p1v1)v=-fh;=-ftm=,-1.-(/Av2-P1V1)图74水蒸气定压发生过程示意图图74水蒸气的T-S图图5水蒸气的h，图图7-7水蒸气的7图S7-8水。气的尿S图图7-10水蒸气的定容过程图7-9水蒸气的定压过程H7-11水蒸气的定温过程图7-12水蒸气的定辘过程图744例73第八章湿空气1.基本概念湿空气：干空气和水蒸,所1成的混合气体-饱和空气；干空气和饱和水蒸气所祖成的混合气体.未饱和空气：干空气和过热水蒸气所组成的混合气体。绝对湿度：每立方米湿空气中所含有

24、的水蒸气质量.饱和绝对湿度：在一定逊度下饱和空气的绝对湿度达到最大值.称为饱和绝对湿度相对湿度：湿空气的绝对湿度A与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度0的比值含湿收(比湿度)：在含有IkgF空气的湿空气中，所泥有的水蒸气质量饱和度：湿空气的含湿刑d与同汹下饱和空气的含湿量4的比例湿空气的比体积：在一定温度T和总压力3IkR干空气和O.OO1.d水蒸气所占有的体枳湿空气的培:Ikg干空气的均和0.0O1.dg水蒸气的培的总和2 .常用公式湿空，的总压力/，P=P,+P、.空，的平均分子量，M=rM+值大,表示空气潮遑,吸湿能力小.当伊=0时为干空气,夕=1时则为饱和空气.未嵬和空气的相对湿度在。到I

25、之间(OVe1).应用埋患气体状态方程，相对湿度又可表示为含或稼比程度冏d=622产一(g柚n-p,惚和度Dt622-B-P,622B-P,=WB-P,B-PV饱和度。略小于相对湿度拳，BPDW,如P-PVNP-P,，则D.空气比体枳：V=,u(rt/依()SU=上=(+&x0.OOId)tn1的超音速气流时.这种沿气流方向喷管截面积逐渐扩大的喷管称为渐拉喷管.缩放管：如需要将MI的超音速气流，则喷管械面枳应由V0即喷管板面积应由逐渐缩小转变为逐渐扩大,这种喷管称为渐缩渐扩喷管或简称缩放喷管，也称拉伐尔0,发生在这个区域内的绝热节流过程总是使流体温度降低，熟为疗效应区.焦效应区I在转向曲线之外所有等均战上的点，其“0,发生在这个区域的微分绝热节流总是使流体温度升高，即压力降低切，温度墙高dr,称为热效应区。喷管效率：是指实际过程气体出口动能与定炳过程气体出口动能的比例.2 .常用公式连跳性方程，n1.=mi-=而=常数妇=丛=.=E=常数匕V2