工程熱力學(xué)第1章基本概念(已修改)
2025-01-31 00:35 本頁面
【正文】 1 第 1章開篇 ★ 功和熱量都是能量，單位也相同，沒有本質(zhì)區(qū)別。 ★ 溫度是物體冷熱程度的標(biāo)志。 ？ ★ 可逆過程就是可以逆向進(jìn)行的過程。 第一章 基本概念 Basic Concepts and Definition 2 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 指出常用熱能動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置及其工作過程和熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能的共同本質(zhì)； 能從工程或生活的實(shí)際裝備中劃分出（各類）熱力系， 歸納它們的特征，并用狀態(tài)參數(shù)正確描述其狀態(tài)； 概述平衡狀態(tài)的特征，分辨系統(tǒng)處于穩(wěn)定還是平衡狀態(tài)； 描述可逆過程的特征，區(qū)分準(zhǔn)平衡過程與可逆過程； 牢記功和熱量的熱力學(xué)定義，歸納兩者的特性和異同， 進(jìn)行可逆過程體積功和熱量的計(jì)算； 復(fù)述循環(huán)、可逆循環(huán)的定義及各類循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。 教學(xué)參考資料： 工程熱力學(xué)（第五版） 。 3 11 熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換過程 12 熱力系統(tǒng) 13 工質(zhì)的熱力學(xué)狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù) 14 平衡狀態(tài) 15 工質(zhì)的狀態(tài)變化過程 16 功和熱量 17 熱力循環(huán) 本章教學(xué)內(nèi)容 4 一、熱能動(dòng)力裝置 (Thermal power plant) 從燃料燃燒中獲得熱能并利用熱能得到動(dòng)力的整套設(shè)備 。 分類 共同本質(zhì)： 由媒介物通過吸熱 —膨脹作功 —排熱。 氣體動(dòng)力裝置 (bustion gas power plant) 內(nèi)燃機(jī) (internal bustion gas engine) 燃?xì)廨啓C(jī)裝置 (gas turbine power plant) 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) (jet power plant) …… 蒸氣動(dòng)力裝置 (steam power plant) 11 熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換的過程 5 二、工質(zhì) (working substance。 working medium) 實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì)。 對(duì)工質(zhì)的要求 : 物質(zhì)三態(tài)中 氣態(tài) 最適宜 。 1）良好的膨脹性 2）良好的流動(dòng)性 3）較大的熱容量 4）可靠的穩(wěn)定性，安全性 5） 對(duì)環(huán)境友善 6）價(jià)廉，易大量獲取 1mm3水中有 1020個(gè)分子 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1023個(gè)空氣分子 通常，工程領(lǐng)域的系統(tǒng)都是大量粒子組成的系統(tǒng)。 6 三、熱源 (heat source。 heat reservoir) 工質(zhì)從中吸取或向之排出熱能的物質(zhì)系統(tǒng)。 ? 高溫?zé)嵩?—熱源 （ heat source ）反應(yīng)堆堆芯 低溫?zé)嵩?—冷源（ heat sink）冷卻水 ? 恒溫?zé)嵩?(constant heat reservoir)穩(wěn)定工況的堆芯 變溫?zé)嵩磫?dòng)、停堆時(shí)的堆芯 7 12 熱力系統(tǒng)（熱力系、系統(tǒng)、體系） 外界和邊界 ? 系統(tǒng) (thermodynamic system, system) 人為分割 出來，作為熱力學(xué)研究對(duì)象的有限物質(zhì)系統(tǒng)。 ? 外界 (surrounding )： 與體系發(fā)生質(zhì)、能交換的物系。 ? 邊界 (boundary)： 系統(tǒng)與外界的分界面（線）。 一、定義 8 二、系統(tǒng)及邊界示例 ? 汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 9 ? 汽缸 活塞裝置（閉口系例） 10 ? 移動(dòng)和虛構(gòu)邊界 虛構(gòu)邊界 11 1）系統(tǒng)與外界的人為性； 2）外界與環(huán)境介質(zhì)； 3）邊界可以是： a） 剛性的或可變形的或有彈性的； b） 固
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