1、2020/4/5,1,工程热力学B,汽车工程学院热能工程系,2020/4/5,2,教材：工程热力学华自强 张忠进编 高等教育出版社出版,2020/4/5,3,绪论,（课程研究的主要任务）,工程热力学主要研究热能和机械能之间相互转换的规律及提高能量转换经济性的途径和技术措施 。,返回,2020/4/5,4,: 物体的动能与势能；,：物质分子热运动动能与位能之和；,：与电荷的运动和积蓄有关的能量；,：通过化学反应释放的能量；,：通过核反应释放的能量；,二.能量的主要形式 :,：物体以电磁波的形式发射的能量。,能量是物质运动的度量。,一.能量:,2020/4/5,5,三.能量的转换与利用,氢、酒精等
2、二次能源,电 能,机械能,辐射能,热 能,风能、水能、海洋能,机械能,煤、石油、天然气,热 能,核 能,太阳能,生物质能,90,2020/4/5,6,四.热能利用的基本方式,1.热利用：,烧饭、蒸煮、采暖、烘干、熔炼等；,2.动力利用：,将热能转换成机械能或者再通过发电机转换成电能加以利用。,2020/4/5,7,火力发电厂工作过程示意图,链接,（蒸汽动力循环装置）,2020/4/5,8,1.研究能量转换的客观规律；,五.工程热力学课程的主要内容,2.研究各种热力装置的工作过程；,3.研究工质的基本热力性质。,2020/4/5,9,第一章 基本概念,1-1 热力系统,一、热机：,能将热能转换为
3、机械能的机器。,二、工质：,实现热能和机械能之间转换的媒介物质。,2020/4/5,10,三、热源：,本身热容量很大，且在放出或吸收有限量热量时自身温度及其它热力学参数没有明显变化的物体。,提供热量的热源称为高温热源； 吸收热量的热源称为低温热源。,2020/4/5,11,2020/4/5,12,在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。,系统以外的物体称为外界或环境。,系统与外界之间的分界面称为边界。,四、热力系统,2020/4/5,13,1. 边界是真实的、假象的， 可以是变动的、固定的；,五、边界的属性,2. 系统与外界通过边界的有且仅有三种 作用
4、方式，即质量交换、热量交换、 功量交换,2020/4/5,14,（一）按系统性质分：,六、系统的分类,1.单元系、多元系；,2.单相系、多相系；,3.均匀系、非均匀系。,2020/4/5,15,（1）闭口系统：,与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统。,（2）开口系统：,与外界有物质交换的系统。系统的容积始终保持不变，也称为控制容积系统。,（二）按系统与外界相互作用的性质分：,1.按与外界有无质量交换,2020/4/5,16,与外界没有热量交换的系统。,3.孤立系统：,与外界既无能量（功、热量）交换又无物质交换的系统。,2.按与外界有无热量交换分：,与外界有热量交换
5、的系统。,2020/4/5,17, 1-2 热力学系统的状态及基本状态参数,一、状态（热力状态）：,系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状况称为系统的热力状态，简称状态。,二、状态参数：,用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、比体积等。,2020/4/5,18,三、基本状态参数,（一）压力,单位面积上所受到的垂直作用力（即压强）。,1.单位 : Pa （帕），1 Pa =1 N/ m2,1 MPa = 103 kPa =106 Pa,2020/4/5,19,2.常用压力单位：,2020/4/5,20,3.压力测量：,只有绝对压力 p 才是状态参数。,2020/4/5,21,（二）温
6、度,1.定义：温度是反映物体冷热程度的物理量。,2.热力学第零定律：,如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。,2020/4/5,22,3.单位：,(3) 热力学温标与摄氏温标的关系：,温差:1 K = 1 ,t = T 273.15 K,2020/4/5,23,（三）比体积,1.定义：,单位质量的工质所占有的体积，用符号v表示，单位为 m3/kg 。,3.意义：系统与外界作功与否的标志。,2020/4/5,24,四、状态参数的性质,1.给定状态和该状态下的状态参数是一一 对应的； 2.状态参数的数值仅取决于系统的状态， 而与到达该状态所经历的途径无关；,例：状态1变化到状态2,2020/4/5,25,能源：为人类生产和生活提供各种能量和动力 的物质资源的总称。,是否经过加工或转换,返回,
