工程熱力學(xué)教學(xué)課件
本書為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材。本書主要講述熱力學(xué)基本概念、基本定律、氣體和蒸氣的熱力性質(zhì)以及各種熱力過程和熱力循環(huán),對化學(xué)熱力學(xué)和新能源也作了扼要的介紹。書中附有例題、思考題和習(xí)題以及必要的熱工圖表。下面是小編為你帶來的工程熱力學(xué)教學(xué)課件 ,歡迎閱讀。
第一章、基本概念
1、邊界
邊界有一個(gè)特點(diǎn)(可變性):可以是固定的、假想的、移動(dòng)的、變形的。
2、六種系統(tǒng)(重要。
六種系統(tǒng)分別是:開(閉)口系統(tǒng)、絕熱(非絕熱)系統(tǒng)、孤立(非孤立)系統(tǒng)。
a.系統(tǒng)與外界通過邊界:功交換、熱交換和物質(zhì)交換.
b.閉口系統(tǒng)不一定絕熱,但開口系統(tǒng)可以絕熱。
c.系統(tǒng)的取法不同只影響解決問題的難易,不影響結(jié)果。
3、三參數(shù)方程
a.P=B+Pg
b.P=B-H
這兩個(gè)方程的使用,首先要判斷表盤的壓力讀數(shù)是正壓還是負(fù)壓,即你所測物體內(nèi)部的絕對壓力與大氣壓的差是正是負(fù)。正用1,負(fù)用2。
ps.《工程熱力學(xué)(第六版)》書8頁的系統(tǒng),邊界,外界有詳細(xì)定義。
第二章、氣體熱力性質(zhì)
1、各種熱力學(xué)物理量
P:壓強(qiáng)[單位Pa]
v:比容(單位m^3/kg)
R:氣體常數(shù)(單位J/(kg*K))書25頁
T:溫度(單位K)
m:質(zhì)量(單位kg)
V:體積(單位m^3)
M:物質(zhì)的摩爾質(zhì)量(單位mol)
R:8.314kJ/(kmol*K),氣體普實(shí)常數(shù)
2、理想氣體方程:
Pv=RT
PV=m*R。*T/M
Qv=Cv*dT
Qp=Cp*dT
Cp-Cv=R
另外求比熱可以用直線差值法!
第三章、熱力學(xué)第一定律
1、閉口系統(tǒng):
Q=W+△U
微元:δq=δw+du (注:這個(gè)δ是過程量的微元符號(hào))
2、 閉口絕熱
δw+du=0
3、閉口可逆
δq=Pdv+du
4、閉口等溫
δq=δw
5、閉口可逆定容
δq=du
6、理想氣體的熱力學(xué)能公式
dU=Cv*dT
一切過程都適用。為什么呢? 因?yàn)閁是個(gè)狀態(tài)量,只與始末狀態(tài)有關(guān)、與過程無關(guān)。U是與T相關(guān)的單值函數(shù),實(shí)際氣體只有定容才可以用
6、開口系統(tǒng)
ps.公式在書46頁(3-12)
7、推動(dòng)功
Wf=P2V2-P1V1(算是一個(gè)分子流動(dòng)所需要的微觀的能量)
a、推動(dòng)功不是一個(gè)過程量,而是一個(gè)僅取決于進(jìn)出口狀態(tài)的狀態(tài)量。
b、推動(dòng)功不能夠被我們所利用,其存在的`唯一價(jià)值是使氣體流動(dòng)成為開系。
8、焓(重要!)
微觀h=u+PV U分子靜止具有的內(nèi)能 PV分子流動(dòng)具有的能量
a、焓是一個(gè)狀態(tài)量,對理想氣體仍然為溫度T的單值函數(shù)。
b、焓在閉口系統(tǒng)中無物理意義,僅作為一個(gè)復(fù)合函數(shù)。
9、技術(shù)功
從技術(shù)角度,可以被我們利用的功
Wt=0.5△c^2+g△Z+Ws(軸功)
q=△h+Wt當(dāng)忽略動(dòng)位能時(shí),Wt=Ws
q=△h+Ws=△PV+△u+w(膨脹功)
10、可逆定容的方程
Ws=-∫VdP 表示對外輸出的軸功。
與dU相同,dh=CpdT對一切理想氣體成立
第四章
理想氣體的熱力過程及氣體壓縮
1、P—V圖
初始點(diǎn)①,終止點(diǎn)②
步驟1:在①畫出4條線:等壓、等容、等溫、絕熱
步驟2:②在等壓線上方(下方)為升壓(降壓)
②在等容線右側(cè)(左側(cè))膨脹(壓縮) 功W>0(<0)
、谠诘葴鼐上方(下方)升溫(降溫) △T>0(<0)
、谠诮^熱線上方(下方)吸熱(放熱) △Q>0(<0)
步驟3:寫出多變過程n的范圍
2、多變過程的求解步驟:
a、先求出所有過程的初終點(diǎn)P、V、T
b、確認(rèn)各過程的多變指數(shù)n=
c、各過程△u=Cv*△T,△h=Cp*△T
d、求出Q、W、Wt
e、畫出P—V圖(驗(yàn)算)
ps.書67、68頁表4-1包含了所有我們所學(xué)的基本情況(此表十分重要。。。
第五章、熱力學(xué)第二定律
1、熱效率η=1-Q2/Q1 (Q2取正值)
2、卡諾循環(huán):
其意義在于指明了熱變功的極限
η(max)=1-T2/T1
3、熵變的公式推導(dǎo):
δq=Tds=Pdv+CvdT
ds=P/v*dv+Cv/T*dT
△s=Rln(v2/v1)+Cvln(T2/T1)
δq=Tds=△h+Wt=-vdP+CpdT
ds=Cp/T*dT-R/P*dP
△s=Cpln(T2/T1)-Rln(P2/P1)
4、可逆公式小結(jié):
δq=Tds
δw=Pdv
δwt=-vdP
第七章、水蒸氣
1、 工業(yè)中水蒸氣是實(shí)際氣體,無法使用理想氣體的方程。
2、水蒸氣的發(fā)生過程
、俣▔侯A(yù)熱
②飽和水定壓汽化(T不變)
、鄹娠柡驼羝▔哼^熱
3、水蒸氣的p-v圖
一點(diǎn):臨界點(diǎn)(氣液不分的點(diǎn));
兩線:飽和液體線(臨界點(diǎn)右下方曲線)
飽和蒸汽線(臨界點(diǎn)左下方曲線)
三區(qū):未飽和液體區(qū)(飽和液體線左側(cè),臨界等溫線以下)、濕飽和蒸汽區(qū)(飽和液體線以及飽和蒸汽線包圍區(qū)域)、過熱蒸汽區(qū)(飽和蒸汽線右側(cè),臨界等溫線以下)。
五種狀態(tài):未飽和水狀態(tài)、飽和水狀態(tài)、 濕飽和蒸汽狀態(tài)、干飽和蒸汽狀態(tài)、過熱蒸汽狀態(tài)。
4、干度:x=mv/(mv+mw)
ps.概念以及公式在課本124、125頁(7-2)
第八章、濕空氣
1、濕空氣=干空氣+水蒸氣
2、分壓定律、分容積定律、質(zhì)量成分、容積成分、摩爾成分、折合分子量(濕空氣)、混合氣體參數(shù)的計(jì)算、絕對濕度,相對濕度、含濕量、濕空氣的焓、干球溫度、露點(diǎn)溫度、絕熱飽和與濕球溫度的概念和對應(yīng)相關(guān)的公式都要熟悉。
3、這里講解如何在焓濕圖中找含濕量、干球溫度、濕球溫度和露點(diǎn)溫度。
首先你得知道其中兩個(gè)量。
例子:已知一個(gè)房間內(nèi)的干球溫度為25℃,含濕量為5(g/kg(a)),求濕球溫度和露點(diǎn)溫度?
首先露點(diǎn)溫度是干球溫度干球溫度為25℃,含濕量為5(g/kg(a))對應(yīng)點(diǎn)垂直下來到等相對濕度為100%的線所對應(yīng)的溫度。
其次濕球溫度是干球溫度干球溫度為25℃,含濕量為5(g/kg(a))對應(yīng)點(diǎn)做左下方45°等焓線至等相對濕度為100%的線所對應(yīng)的溫度。
其他的都是以此類推。!
第九章、氣體和蒸汽的流動(dòng)
1、穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的含義
穩(wěn)態(tài):狀態(tài)不隨時(shí)間變化
穩(wěn)流:流量恒定
2、連續(xù)性方程(前提:穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流)
ps:書164頁公式(9-1、9-2)
3、絕熱穩(wěn)定流動(dòng)能量方程(增速:必須以本身儲(chǔ)能的減少為代價(jià),適用于任何工質(zhì)、可逆和不可逆方程)
ps:書164頁公式(9-3、9-4、9-5、9-6)
4、音速:a=√(kRT)
理想氣體:只隨著絕對溫度而變化
5、馬赫數(shù):M=c/a (a:音速; c:氣體流速)
、費(fèi)>1 超音速
②M=1 臨界音速
、跰<1 亞音速
因書上的公式概念都很清晰,就不做過多介紹。
ps:書166、167頁(9-7、9-8、9-9、9-10、9-12)
6、在此介紹一下題型:
一、流體流過一噴管(噴管的設(shè)計(jì)計(jì)算)
已知Po、To(如P1、T1、c1求出滯點(diǎn))、Pb(背壓或者說環(huán)境壓力)、k=1.4,求最大c。
設(shè)計(jì)的觸發(fā)點(diǎn)為P2=Pb才能達(dá)到最大速度cm
解:①Pb/Po>0.528=Pc/Po 則Pb>Pc
故c2<c臨 故設(shè)計(jì)為漸縮型噴管
②Pb/Po<0.528=Pc/Po 則Pb<Pc
故c2>c臨 故c2>a
分類討論:若co<c臨 則為漸縮漸擴(kuò)型噴管
若co>c臨 則為漸擴(kuò)型噴管
二、流體流過一漸縮型噴管(噴管的校核計(jì)算)
已知Po、To、h2、Pb。求最大c。
解:①Pb/Po>0.528=Pc/Po 則Pb>Pc
故P(min)=Pb c<a 亞音速
、赑b/Po<0.528=Pc/Po 則Pb<Pc
故P(min)=P臨 c=a 臨界音速
【工程熱力學(xué)教學(xué)課件】相關(guān)文章:
《乞巧》教學(xué)課件06-25
a拼音教學(xué)課件04-11
元旦教學(xué)課件04-08
音樂教學(xué) 課件04-04
教學(xué)優(yōu)秀課件04-04
《白鵝》教學(xué)課件04-01
《絕招》課件教學(xué)02-20
教學(xué)設(shè)計(jì)課件02-17
《匆匆》教學(xué)課件04-08
寫字教學(xué) 課件04-06