[工學(xué)]發(fā)動(dòng)機(jī)原理課件-第一章_工程熱力學(xué)基礎(chǔ)-文庫(kù)吧
2025-01-04 11:19 本頁(yè)面
【正文】 過(guò)程。 二、膨脹功Ｗ （Ｊ） 氣體在熱力過(guò)程中由于體積發(fā)生變化所做的功 （又稱(chēng)為 容積功 ） 由 δ W=PdV得： dV0，膨脹 ,δ W0， 系統(tǒng)對(duì)外界做功； dV0， 壓縮 ,δ W0， 外界對(duì)系統(tǒng)做功； dV=0， δ W=0， 系統(tǒng)與外界之間無(wú)功量傳遞 。 膨脹 ,W0 壓縮 ,W0 ※ 可逆過(guò)程是無(wú)摩擦、無(wú)溫差傳熱的平衡過(guò)程，是實(shí)際過(guò)程的理想極限。 規(guī)定： 系統(tǒng)對(duì)外界做功為正，外界對(duì)系統(tǒng)做功為負(fù) 三 、 熱量 是系統(tǒng)與外界之間依靠 溫差 來(lái)傳遞的能量形式 ， 用 Q表示 q=Q/m J/kg 規(guī)定： 傳入熱力系統(tǒng)的熱量為正值 ，即吸熱為正；傳出熱力系統(tǒng)的熱量為負(fù)值 ， 即放熱為負(fù) 。 ※ 熱量與功一樣 ， 是系統(tǒng)在熱力過(guò)程中與外界傳遞的能量形式 ， 因此是過(guò)程量 ， 不是狀態(tài)參數(shù) 。 四 .熵和溫熵圖 熵 S的增量 等于系統(tǒng)在可 逆過(guò)程 （ 溫差無(wú)窮小 ） 中交換熱量除以傳熱時(shí) 絕對(duì)溫度的商： ds=δ q/T 1Kg工質(zhì)的熵的單位 J/kgK mKg工質(zhì)熵的單位Ｊ /K ※ 比容 ν 的變化量標(biāo)志著有無(wú)做功，熵 s的變化量標(biāo)志著有無(wú)傳熱。 熵 s（導(dǎo)出量）是一個(gè)狀態(tài)參數(shù) ds0,Q0,吸熱 。 ds0,Q0,放熱 。 ds=0,無(wú)熱量交換 . 吸熱 ,Q0 放熱 Q0 第三節(jié) 熱力學(xué)第一定律 重點(diǎn)掌握： 熱力學(xué)第一定律的表述； 內(nèi)能與溫度的關(guān)系； 閉口系統(tǒng)能量方程； 理想氣體內(nèi)能的計(jì)算 。 第二講 一 、 熱力學(xué)第一定律 定義： 當(dāng)熱能與其它形式的能量相互轉(zhuǎn)換時(shí) ， 能的總量保持不變 。 ＊ 可表述為：不花費(fèi)任何能量就產(chǎn)生功的 第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不存在的 。 ＊ 可表述為：對(duì)于任何一個(gè)熱力系統(tǒng)： 進(jìn)入系統(tǒng)的能量 離開(kāi)系統(tǒng)的能量 =系統(tǒng)內(nèi)部?jī)?chǔ)存能量的變化量 ※ 熱力學(xué)第一定律是能量轉(zhuǎn)換與守恒定律在熱力學(xué)上的具體應(yīng)用 。 它表達(dá)工質(zhì)在受熱作功過(guò)程中 ， 熱量 、 作功和內(nèi)能三者之間的平衡關(guān)系 。 二 、 內(nèi)能 （ U） 工質(zhì)內(nèi)部所具有的各種能量總稱(chēng) 系統(tǒng)本身所具有的能量包括： 宏觀能量包括： 微觀能量即系統(tǒng)的 內(nèi)能 ，包括： 動(dòng)能 位能 ：機(jī)械能 宏觀能量 微觀能量 內(nèi)動(dòng)能 內(nèi)位能 內(nèi)位能 與分子間的距離、吸引力有關(guān) ,是比容的函數(shù) ； 內(nèi)動(dòng)能 包括移動(dòng)動(dòng)能、轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和振動(dòng)動(dòng)能， 是溫度的單 值函數(shù)。 ※ 對(duì)于理想氣體，不考慮分子間的位能，故內(nèi)能只是分子的內(nèi)動(dòng)能，僅與溫度有關(guān)， 是溫度的單值函數(shù) ， 用符號(hào)u表示，單位 J。 三 、 閉口系統(tǒng)的能量方程 定義 : 與外界沒(méi)有質(zhì)量交換的系統(tǒng) 。 能量方程式 QW=Δ U 故 Q=Δ U+W 對(duì)于微元過(guò)程： δ Q=dU+δ W 對(duì)于 1kg工質(zhì)： q=Δ u+w （Ｊ /Kg) — 閉口系統(tǒng)能量方程 ※ 以上各項(xiàng)均為代數(shù)值，可正可負(fù)或零，且不受過(guò)程的性質(zhì)和工質(zhì)性質(zhì)的限制。 四 、 理想氣體的比熱 比熱的定義和單位 熱容量： 向熱力系統(tǒng)加熱 （ 或取熱 ） 使之溫度升高 （ 或降低 ） 1K所需的熱量 ,用 C表示 。 比熱： 單位質(zhì)量工質(zhì)的熱容量 ， 用 c表示 。 即 c=C/m 單位 J/(kgK） 或： c=dq/dT（ 即：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物質(zhì)作單位溫度變化時(shí)吸 /放的熱量 ） 比熱與過(guò)程的關(guān)系 ＊ 功量和熱量都是過(guò)程量，故比熱與過(guò)程有關(guān)。 ＊ 熱力過(guò)程中最常見(jiàn)的加熱過(guò)程是保持壓力不變 和容積不變，因此比熱也相應(yīng)的分為 定壓質(zhì)量比熱 和定容質(zhì)量比熱 ，分別以符號(hào) cP 和 cν 表示。 ＊ 絕熱指數(shù) ： K= cP / cν 比熱與氣體性質(zhì) 、 溫度的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)證明 ， 多數(shù)氣體的比熱隨溫度的升高而增大 ， 但為使計(jì)算簡(jiǎn)便 ， 不考慮比熱隨溫度的變化 ， 即 采用定值比熱 （ 或定比熱 ） 。 五 、 理想氣體內(nèi)能的計(jì)算 在保持系統(tǒng)容積不變的加熱過(guò)程中 ， 加熱量為： 由于 c=dq/dT → dq=cdT → q=∫ 12cdT → q=c(T2T1) 故：對(duì)于定容過(guò)程： qν =cν (T2T1) 推出： Δ u=cv(T2T1) ※ 內(nèi)能是一狀態(tài)量，與熱力過(guò)程無(wú)關(guān)，且理想氣體的內(nèi)能只是溫度的函數(shù)，故上述公式適用于任何熱力過(guò)程 。 且 w =0， 由熱力學(xué)第一定律： q=w+Δ u 第四節(jié) 理想氣體的熱力過(guò)程 重點(diǎn)掌握： 典型熱力過(guò)程的過(guò)程量的計(jì)算； 典型熱力過(guò)程在 PV圖和 TS上的表示； 典型熱力過(guò)程在 PV圖上的比較；
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1