工程热力学相关教材自导课件.ppt

例题1-3： 设气缸中气体压力为4MPa，由容积为500cm3膨胀至1000cm3，若气体状态的变化过程为： （1）压力保持不变 （2）压力和容积的函数关系保持不变pV=p1V1 试求这两种过程中气体所作的功，并利用p-V图进行比较。 解：1） 2） 例1-4 体积为2m3的储气罐中的压缩空气给气球充气。开始时气球完全没有气体，忽略内部容积。不考虑气球的弹力，充气过程中空气温度不变，大气压力为0.9×105Pa，为使气球充到VB=2m3，求罐内气体最低初始压力及气体所作的功？ 解：1） 2） 三、热量（heat） Heat is defined as the form of energy that is transferred between two systems (or its surroundings) by virtue of a temperature difference. 热量定义：热量是热力系与外界相互作用的另一种方式，在温度的推动下，以微观无序运动方式传递的能量。 热量是否可以用类似于功的式子表示？ 引入“熵” 热量与容积变化功 能量传递方式 容积变化功 传热量 性质 过程量 过程量 推动力 压力 p 温度 T 标志 dV , dv dS , ds 公式 条件 准静态或可逆 可逆 熵（ Entropy）的定义 reversible 比参数 [kJ/kg.K] ds: 可逆过程 ?qrev除以传热时的T所得的商 清华大学刘仙洲教授命名为“熵” 广延量 [kJ/K] 熵的说明 1、熵是状态参数 3、熵的物理意义：熵体现了可逆过程 传热的大小与方向 2、符号规定 系统吸热时为正 Q 0 dS 0 系统放热时为负 Q 0 dS 0 4、用途：判断热量方向 计算可逆过程的传热量 Entropy in Daily life Entropy can be viewed as a measure of disorder or disorganization in a system. 1．定义：仅仅由于温差而 　　通过边界传递的能量。 2．符号约定：系统吸热“+”； 放热“-” 3．单位： 4．计算式及状态参数图 热量是过程量 （T-s图上）表示 四、热量与功的异同（Heat and work）： 5.功传递由压力差推动，比体积变化是作功标志； 热量传递由温差推动，比熵变化是传热的标志； 6.功是物系间通过宏观运动发生相互作用传递的能量； 热是物系间通过紊乱的微粒运动发生相互作用而传递的能量。 功 热是无条件的； 热 功是有条件、限度的。 示功图与示热图 p V W T S Q 示功图 温熵(示热)图 要实现连续作功，必须构成循环 一、定义： 热力系统经过一系列变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环。 A system is said to have undergone a cycle if it returns to its initial state at the end of the process 1-7 热力循环 二、可逆循环与不可逆循环(reversible cycle and irreversible cycle ) 三、正向循环（power cycle; direct cycle ） 输出净功； 在p－v图及T－s图上顺时针进行； 膨胀线在压缩线上方；吸热线在放热线上方。 以内燃机为例 四、逆向循环(reverse cycle) ▲制冷循环(refrigeration cycle) ▲热泵循环(heat-pump cycle) 一般地讲：输入净功； 在状态参数图逆时针运行； 吸热小于放热。 动力循环： 热效率(thermal efficiency) 五、循环经济性指标： 下一章 W T1 Q1 Q2 T2 净效应：吸热，对外做功 逆向循环： 制冷系数(coefficient of performance