《工程热力学》第五版大总结-.docx

第一章基本概念1 .基本熟力暴跳：用界面将所要研究的对望与周阳环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象.称为热力系统，简称系统.边界：分隔系统与外界的分界面，除为边界。外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境.闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制成量，开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，乂称控制体枳，简林控制体，其界面称为控制界面.飨加系观：系统与外界之间没仃热Ift传递.称为绝热系统.Ji立系蜕：系统与外界之间不发生任何能收传递和物质交换,称为孤立系统.单相系：系统中工质的物理、化学性质椰均匀一致的系统称为单相系，复相系；由两个相以上组成的系统称为我相系，如固、淞、气组成的三相系统。单元系:由一种化学成分殂成的系统称为单元系。多元系：由两种以上不同化学成分如成的系统称为多元系.均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系.非均父不：成分和相在将个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系.持力状态：系统中某瞬间表现的工防热力性质的总状况.称为工质的热力状态简称为状态.平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不KI时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态.状态介效：描述工质状态特性的各种物理此称为工项的状态参数，如温度（T）,压力（）、比容（）或需度（。）、内能u）,M燧"）、自由能（/）、自由焙g等。基本状态*数：在工质的状态金数中,其中温度、压力、比容或密度可以宜接或间接地用仪表测不出来，林为基本状态参数。R度：是描述系统热力平衡状况时冷热程位的物理量.其物理实质是物质内部大盘微观分子热运动的强弱程度的宏观反映.熟力学第等定律：如两个物体分别和第个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡.压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强.相对压力；相对于大气环境所测得的压力，如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力.比容：单位质量工质所具有的容枳，称为工质的比容.密度：单位容枳的工质所具有的就量，称为工质的密度，聋度性*数：系统中单元体的参数值与整个系的的参数tfi相同，与质Ift多少无关,没有可加性,如温度、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-x1<Zr=OI状态蛰数是状态的函数.对应一定的状态,状态参数都行唯一确定的数（ft工质在热力过程中发生状态变化时，由初状态较过不同路径，最后到达终点，其参数的变化值，仅与初、终状态有关，而与状态变化的途径无关.度：式中笠一分子平移运动的动能.其中，”是一个分子的质fit.是分子平移运动的均方根速度：8一比例常数：了一气体的热力学温度.2. =273+f压力：式中户一单位面枳上的绝对压力;1.分子浓度，即单位容枳内含有气体的分子数=/,其中N为容枳V包含的气体分子总数。.F2p-式中广-整个容器壁受到的力，单位为牛(N：户-容器壁的总面枳(n).3. p=B+pt(P>H)p=B-H<P<B)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<或gw=,fdu=0循环球率：“也=。1.=>”d<7<Z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="=，2Hb<71.-<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)<7,-%式中小一工质向热源放出婕量G工质从冷源吸取热质叭I一循环所作的净功3 .重要图表假想边界图12边界可变形系统控制界面图1-3开I系统-1.1.d孤立系统边界图1-6各乐力间的关系图114任总循环在（八）正循环：P一1，图上的表示(b)逆循环第二章气体的热力性质1事本概念理想气体；气体分子是由些弹性的、忽略分子之间相互作用力(引力和斥力人不占有体积的质点所构成.比热：单位物法的物体，温度升裔或降低IK(Ic)所吸收或放出的热;匕称为该物体的比热，定容比熟：在定容情况下的位物Ift的物体,温度变化IKHC所吸收或放出的热量,称为该物体的定容比热。定压比熟：在定定情况下,单位物贵的物体,温度变化】K1C所吸收或放出的热fit.称为该物体的定压比热。定压及量比黄；在定在过程中,单位质收的物体,当其温&变化IK(IC)时.物体和外界交换的热吊，称为该物体的定压顺后比热。定压客枳比耕：在定乐过程中,单位容枳的物体.当其温哎变化IK(IC)时.物体和外界交换的IMih称为该物体的定压容积比热。当其温度变化IK(I-C)物体和外界交换的定压摩尔比热：化定乐过程中,中位摩尔的物体.热量，称为该物体的定压摩尔比热。定容质比热：在定容过程中,单位质Ift的物体.当其温度变化IK(IC)时.物体和外界交换的热中，称为该物体的定容侦M比热。当其温度变化IK(I-C)物体和外界交换的定容容积比热：在定容过程中,单位容枳的物体.热疥，称为该物体的定容容积比热。定卓尔比热：在定容过程中.单位摩尔的物体,当其温度变化IK(I1.C)时,物体和外界交关的热景，称为该物体的定容摩尔比热。混合气体的分压力：维持混合气体的器度和容积不变时,各组成气体所具有的压力.道尔顿分压定律；混合气体的总压力P等于各祖成气体分压力凡之和“混合气体的分容枳：维持混合气体的温度和压力不变时,各组成气体所具有的容积.阿富特分容枳定律：混分气体的总容积V等于各殂成气体分容积V,之和，混合气体的质量成分：混合气体中某组元气体的贷款'j混介气体总质量的比值称为混介气体的质让成分.混合气体的客枳成分：混合气体中某组元气体的容枳与混合气体总容积的比值称为混合气体的容积成分.混合气体的摩尔成分：混合气体中某组元气体的摩尔数与混合气体总摩尔数的比值称为混合气体的墉尔成分，对比IHt各状态参数与临界状态的1：J名参数的比值.对比龙定律：对于满足同时比态方程式的各种气体，对比参数，、7；和叱中若行两个相等，则第三个对比参数就一定相等，物质也就处于对应状态中.2.常用公式理想，体状态方程：1. PV=RT式中1.绝对压力Pav一比容mVkgT一热力学温度K适用于1千克理想气体.2. pV=mK式中V-盘为,”kg气体所占的容积适用于m克理想气体。3. PVm=凡T式中VZ=MV一气体的摩尔容积，mVkmo1.；Ra=MR通用气体常数，J.'kmo1.K适用于I摩尔理想气体。4. )VnR,1.T式中VrKmoI气体所占有的容积，m,;n一气体的摩尔数,n=-,kmo1.M适用于nT摩尔理想气体。5. 通用气体常数：RoRn=8314J/Kmo1.K心叼气体性质、状态均无关.6. 气体常数：RJ/kgK代与状态无关，仅袂定于气体性质，7. PMP0,ZTi比输1 .比热定义式：C=也dT表明单位物量的物体升高或降低IK所吸收或放出的热量，其值不仅取决于物质性质,还与气体热力的过程和所处状态有关.2 .质出比热、容积比热和摩尔比热的换算关系：C'=等=3。22.4式中C一痂盘比熟，kJ/Kgkc'一容枳比热，Um,kMC摩尔比热，kJ/Kmo1.k3 .定容比热噜夸=图，表明单位物M的气体在定容情况下升高或降低IK所吸收或放出的热求4 .定压比热：Cr=丝=黑PdTdT表明单位物M的气体在定压情况下升高或降低IK所吸收或放出的热M5 .梅那公式：cp-c,=R=PoR6.比热比：品J*=i-=-CVMKRGKnR%K道尔事分压定律：P=P1阿密特分容积定律：V质量成分Ig容积成分：r=摩尔成分I%=3n容积成分与摩尔成分关Jh殖量成分与容枳成分，折合分子=：M=-*仁+P2+Pi+P1,=M1.IJrx=匕+=½1.U-IJr.r犯«,=m+8+g"=>=i1.乜,VNzi+*+=三,I-IX=X1+X,+v=-v1=II=Inm1.n1.M.MiM1gW覆4rUmnMMMM1RP18=4iiS=1.MR1pn£”m3.-=-=ZXM=MnH177PnR为“An折合气体常数：/?=&=%="!一=8M,=6gRMmmmH一一&I-Imr1.M1.+r2M2+.+rnMni+21.+.+-_寸_1R1.&氏公尺分压力的确定PJ=Q=WPMKP1=S1*p=g，HP=g>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<hc'=7jc>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./(hnt>ik)气体分子式询4×IO5,×IO6,×IO9温度范出(K)班大误差%空气