热工基础课程教学课件.pptx

热工基础;主讲教师：孙玉新;热工基础课程的考核方法与学习要求 考核方法：百分制 1. 平时作业成绩占40％； 2. 期末考试占60％。 学习要求： 1. 按时、独立、认真完成作业（每人准备2本作业本） ，如果不交作业次数超过半数，则取消期末考试资格； 2. 认真听课，遵守课堂纪律。3次抽查点名，2次无故旷课者按未修处理。;一、 能源、热能以及利用;3）按能否再生：;2.热能利用的基本方式：;二、火力发电厂的生产过程;1.热工基础课程的学习主要有两个目的：;本章重点;课题一 工质和热力状态及基本状态参数;(二)、热力系、外界和边界 1.热力系：具体制定的，用界面分离出来的研究对象。;(三)、闭口系和开口系、绝热系和孤立系;1.热力系分类： 按热力系与外界进行物质交换的情况分： 闭口系：系统与外界无物质交换，即无物质穿过边界 开口系：系统与外界有物质交换，即有物质穿过边界;二、工质热力状态与状态参数;4.基本状态参数：常用的三个状态参数是压力、温度 和比体积，它们都是可以直接测量的物理量， 并且物理意义简单易懂;2.表压与真空： 工程上，工质的压力常用压力表或真空表来测量;表压力：当气体的绝对压力高于大气压力时，压 力计显示的绝对压力超出大气压力的部分。;pb; 常用单位： 1 atm (标准大气压)= 760 mmHg(毫米汞柱) = 1.013?105 Pa 1 mmHg =133.3 Pa 1 at(工程大气压)=735.6 mmHg = 9.80665?104 Pa;(三)、比体积 比体积：单位质量的物质所占有的体积，用v表示。;课题二 热力过程及参数坐标图;这样的函数关系式就称为状态方程。具体形式取决于工质的性质。;二、热力过程 ;2.可逆过程 (1)定义：当工质完成某一热力过程之后，若能沿原来路径逆向进行，能使系统与外界同时恢复到初始状态而不留下任何痕迹。反之，为不可逆过程。;热力系在实施热力过程时，与外界发生能量交换只能是作功和传热两种形式。功是热力系与外界交换机械能的量度；热量是热力系与外界交换热能的量度。;2.功的符号和单位：用符号W表示，单位J或kJ。单位物质所做的体积变化功用w表示，单位J/kg或kJ/kg。 ;(3)功的计算：;功的大小不仅与过程的初、终状态有关，还与工质所经历的过程有关，所以说功不是状态参数，只是一个过程量。;3.热量的计算，熵和T-s图：;熵的说明;热量与容积变化功;本章重点;第一节 热力学第一定律的实质;第二节 系统储存能;热力学能：是指储存于热力系内部的能量。用U表示，单位是J或 kJ，单位质量工质的热力学能称为比热力学能，用u表示，单位是J/kg或kJ/Kg。;三、系统的总储存能;第三节 闭口系能量方程式;对于不做整体移动的闭口系，系统宏观动能和位能均无变化，有：;第四节 状态参数焓;二、焓 ;第五节 开口系稳定流动的能量方程及其应用;稳定流动 工程上常用的热工设备，除启动、停止或者加减负荷外，大部分时间是在外界影响不变的条件下稳定运行的，可以认为处于稳态稳定流动状态。 1.定义：开口系统内任意点工质的状态都不随时间而变化的流动过程。 2.实现稳定流动的必要条件： （1）进、出口截面处工质的状态不随时间而变； （2）单位时间系统与外界交换的热量和功量都不随时间而变； （3）各流通截面上工质的质量流量相等，且不随时间而改变。;离开系统的能量： ;在上式中，后三项实际上都属于机械能，故把此三项合并在一起称技术功（Wt）。 单位质量工质： ;本章重点;第一节 理想气体及其状态方程;1kg：;第二节 理想气体的比热容;二、影响比热容的因素 ;比热容比к：;对于理想气体，凡分子中原子数目相同的气体，其千摩尔比热容相同且为定值。这样定值质量比热容和定值容积比热容可求。 对于mkg质量气体，所需热量为： 对于标准状态下V0气体，所需热量为：;平均比热容：是指在一定温度范围内真实比热容的平均值，即一定温度范围内单位数量气体吸收或放出的热量与该温度差的比值;对于标准状态下V0气体，所需热量为：;第三节 理想气体热力学能、焓和熵变化的计算;二、理想气体的焓 ;三、理想气体定压比热容与定容比热容的关系;（定值比热容）;第四节 理想气体的混合物;3.分容积和分容积定律： (1)分容积：使各组成气体保持与混合气体相同的压力和温度的条件下，把各组成气体单独分离出来时，各组成气体所占有的容积。 (2)分容积定律：理想混合气体的分容积之和等于混合气体的总容积。;2.容积分数