工程热力学知识点.doc

工程热力学是研究能量转换和热机效率的科学，它主要涉及热力学系统、热力学定律、能量守恒和熵增原理。以下是该领域的一些关键知识点： 1. **热力学系统**：热力学系统指的是研究的能量转换和物质传递的特定区域，包括热力系、边界和工质。热力系按照能量交换方式可分为开口系（与外界有能量交换）、闭口系（系统内能量守恒）和孤立系统（与外界无任何交换）。 2. **热力学状态和平衡状态**：状态是指系统的所有宏观性质都已知的状态，如温度、压力、体积等。平衡状态是指系统内部各部分之间没有宏观的物质流动和能量流动，系统处于稳定状态。 3. **热力学第一定律**：也称为能量守恒定律，表明系统内能量的总量不变。它说明了系统能量、热量和功之间的关系，并可用于计算闭口系能量方程、开口热力系的一般表达式和稳态稳流的能量方程。 4. **热力学第二定律**：是热力学的核心定律，涉及过程的方向性和效率。它提出了熵的概念，熵增原理是自然过程的必然趋势，且在孤立系统中熵永不减少。理解卡诺循环和卡诺定理有助于深入理解第二定律。 5. **理想气体**：理想气体模型简化了真实气体的行为，遵循理想气体状态方程。理想气体的比热、内能、焓和熵的计算对于理解气体行为至关重要。 6. **实际气体和蒸汽**：实际气体与理想气体有所不同，需要考虑范德瓦尔斯方程等修正。蒸汽的热力性质，如饱和状态、汽化潜热等，对于蒸汽动力循环的分析十分重要。 7. **蒸汽动力循环**：朗肯循环是蒸汽动力装置的基础，其热力计算和效率分析涉及到蒸汽的定压、定容等过程。提高循环效率的方法包括改变初蒸汽参数和利用再热、回热循环。 8. **制冷与热泵循环**：这类循环主要用于空调和制冷系统。了解空气压缩和蒸汽压缩制冷循环的热力计算及制冷系数分析，以及如何提高效率，对于实际应用至关重要。 9. **典型题解**：涵盖概念辨析、状态点的确定、过程的可逆性和不可逆性分析，以及热力学第一和第二定律的应用。例如，过热蒸汽的温度并不一定高，未饱和水的温度也不一定低，这取决于与环境的压力对应饱和温度的关系。 掌握这些工程热力学的知识点对于理解和设计能源转换系统、制冷设备和动力装置至关重要，同时也为理解其他工程领域如化工、航空航天等奠定了基础。通过理论学习和实际问题的解决，能够提升对热力学系统行为的预测和优化能力。