工程熱力學知識點總結

　　總結是指對某一階段的工作、學習或思想中的經驗或情況加以總結和概括的書面材料，它可以幫助我們總結以往思想，發揚成績，為此要我們寫一份總結。你想知道總結怎么寫嗎？下面是小編幫大家整理的工程熱力學知識點總結，歡迎大家分享。

　　工程熱力學知識點總結 1

　　第一章、基本概念

　　1、邊界

　　邊界有一個特點（可變性）：可以是固定的、假想的、移動的、變形的。

　　2、六種系統（重要！）

　　六種系統分別是：開（閉）口系統、絕熱（非絕熱）系統、孤立（非孤立）系統。

　　a.系統與外界通過邊界：功交換、熱交換和物質交換.

　　b.閉口系統不一定絕熱，但開口系統可以絕熱。

　　c.系統的取法不同只影響解決問題的難易，不影響結果。

　　3、三參數方程

　　a.P=B+Pg

　　b.P=B-H

　　這兩個方程的使用，首先要判斷表盤的壓力讀數是正壓還是負壓，即你所測物體內部的絕對壓力與大氣壓的差是正是負。正用1，負用2。

　　ps.《工程熱力學（第六版）》書8頁的系統，邊界，外界有詳細定義。

　　第二章、氣體熱力性質

　　1、各種熱力學物理量

　　P：壓強[單位Pa]

　　v：比容（

　　R：氣體常數（單位J/(kgxK)）

　　T：溫度（單位K）

　　m：質量（單位kg）

　　V：體積

　　M：物質的摩爾質量（單位mol）

　　R：8.314kJ/(kmolxK)，氣體普實常數

　　2、理想氣體方程：

　　Pv=RT

　　PV=mxR。xT/M

　　Qv=CvxdT

　　Qp=CpxdT

　　Cp-Cv=R

　　另外求比熱可以用直線差值法！

　　第三章、熱力學第一定律

　　1、閉口系統：

　　Q=W+△U

　　微元：δq=δw+du （注：這個δ是過程量的微元符號）

　　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、理想氣體的熱力學能公式

　　dU=CvxdT

　　一切過程都適用。為什么呢？ 因為U是個狀態量，只與始末狀態有關、與過程無關。U是與T相關的單值函數，實際氣體只有定容才可以用

　　6、開口系統

　　ps.公式在書46頁（3-12）

　　7、推動功

　　Wf=P2V2-P1V1（算是一個分子流動所需要的微觀的能量）

　　a、推動功不是一個過程量，而是一個僅取決于進出口狀態的狀態量。

　　b、推動功不能夠被我們所利用，其存在的唯一價值是使氣體流動成為開系。

　　8、焓（重要！）

　　微觀h=u+PV U分子靜止具有的內能 PV分子流動具有的能量

　　a、焓是一個狀態量，對理想氣體仍然為溫度T的單值函數。

　　b、焓在閉口系統中無物理意義，僅作為一個復合函數。

　　9、技術功

　　從技術角度，可以被我們利用的功

　　Wt=0.5△c^2+g△Z+Ws(軸功)

　　q=△h+Wt當忽略動位能時，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①，終止點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（左側）膨脹(壓縮） 功W>0（<0）

　　②在等溫線上方（下方）升溫(降溫） △T>0（<0）

　　②在絕熱線上方（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P、V、T

　　b、確認各過程的多變指數n=

　　c、各過程△u=Cvx△T，△h=Cpx△T

　　d、求出Q、W、Wt

　　e、畫出P—V圖（驗算）

　　ps.書67、68頁表4-1包含了所有我們所學的基本情況（此表十分重要！！！）

　　第五章、熱力學第二定律

　　1、熱效率η=1-Q2/Q1 （Q2取正值）

　　2、卡諾循環：

　　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：

　　δq=Tds=Pdv+CvdT

　　ds=P/vxdv+Cv/TxdT

　　△s=Rln(v2/v1)+Cvln(T2/T1)

　　δq=Tds=△h+Wt=-vdP+CpdT

　　ds=Cp/TxdT-R/PxdP

　　△s=Cpln(T2/T1)-Rln(P2/P1)

　　4、可逆公式小結：

　　δq=Tds

　　δw=Pdv

　　δwt=-vdP

　　第七章、水蒸氣

　　1、 工業中水蒸氣是實際氣體，無法使用理想氣體的.方程。

　　2、水蒸氣的發生過程

　　①定壓預熱

　　②飽和水定壓汽化（T不變）

　　③干飽和蒸汽定壓過熱

　　3、水蒸氣的p-v圖

　　一點：臨界點（氣液不分的點）；

　　兩線：飽和液體線（臨界點右下方曲線）

　　飽和蒸汽線（臨界點左下方曲線）

　　三區：未飽和液體區（飽和液體線左側，臨界等溫線以下）、濕飽和蒸汽區（飽和液體線以及飽和蒸汽線包圍區域）、過熱蒸汽區（飽和蒸汽線右側，臨界等溫線以下）。

　　五種狀態：未飽和水狀態、飽和水狀態、 濕飽和蒸汽狀態、干飽和蒸汽狀態、過熱蒸汽狀態。

　　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）、混合氣體參數的計算、絕對濕度，相對濕度、含濕量、濕空氣的焓、干球溫度、露點溫度、絕熱飽和與濕球溫度的概念和對應相關的公式都要熟悉。

　　3、這里講解如何在焓濕圖中找含濕量、干球溫度、濕球溫度和露點溫度。

　　首先你得知道其中兩個量。

　　例子：已知一個房間內的干球溫度為25℃，含濕量為5（g/kg（a）），求濕球溫度和露點溫度？

　　首先露點溫度是干球溫度干球溫度為25℃，含濕量為5（g/kg（a））對應點垂直下來到等相對濕度為100%的線所對應的溫度。

　　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））對應點做左下方45°等焓線至等相對濕度為100%的線所對應的溫度。

　　工程熱力學知識點總結 2

　　1、穩態穩流的含義

　　穩態：狀態不隨時間變化

　　穩流：流量恒定

　　2、連續性方程（前提：穩態穩流）

　　ps：書164頁公式（9-1、9-2）

　　3、絕熱穩定流動能量方程（增速：必須以本身儲能的減少為代價，適用于任何工質、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：M=c/a （a：音速； c：氣體流速）

　　①M>1 超音速

　　②M=1 臨界音速

　　③M<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（噴管的設計計算）

　　已知Po、To（如P1、T1、c1求出滯點）、Pb（背壓或者說環境壓力）、k=1.4，求最大c。

　　設計的'觸發點為P2=Pb才能達到最大速度cm

　　解：①Pb/Po>0.528=Pc/Po 則Pb>Pc

　　故c2

　　②Pb/Po<0.528=Pc/Po 則Pb

　　故c2>c臨 故c2>a

　　分類討論:若co

　　若co>c臨 則為漸擴型噴管

　　二、流體流過一漸縮型噴管（噴管的校核計算）

　　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

　　②Pb/Po<0.528=Pc/Po 則Pb

　　故P(min)=P臨 c=a 臨界音速

　　工程熱力學知識點總結 3

　　1. 熱力學基本概念

　　熱力學是研究能量轉化和能量傳遞規律的學科，它關注系統的宏觀性質和變化。熱力學的基本概念包括系統、界面、過程、平衡狀態、狀態方程等。

　　2. 熱力學第一定律

　　熱力學第一定律是能量守恒的表述，它表示能量的增量等于傳熱和做功的總和。數學表達式為ΔU = Q - W，其中ΔU表示系統內能的變化，Q表示熱的傳遞，W表示外界對系統做功。

　　3. 熱力學第二定律

　　熱力學第二定律描述了自然界中存在的一種過程的不可逆性，即熵增原理。它指出孤立系統的熵總是增加或保持不變，不會減少。熵增原理對熱能轉化和能量傳遞的方向提供了限制。

　　4. 熱力學循環

　　熱力學循環是一系列熱力學過程組成的閉合路徑，通過這個路徑，系統經歷一系列狀態變化，最終回到初始狀態。常見的熱力學循環有卡諾循環、斯特林循環等。

　　5. 熱力學性質

　　熱力學性質是用來描述物質宏觀狀態的物理量，常用的熱力學性質包括溫度、壓力、內能、焓、熵等。它們與熱力學過程和相變有著密切的關系。

　　6. 熱力學方程

　　熱力學方程是用來描述物質宏觀狀態的數學關系。常見的熱力學方程有狀態方程（如理想氣體狀態方程）、焓的變化方程、熵的變化方程等。這些方程對于分析和計算熱力學過程非常重要。

　　7. 理想氣體

　　理想氣體是熱力學中一種理想的氣體模型。在理想氣體狀態方程中，氣體的壓力、體積和溫度之間滿足理想氣體方程。理想氣體模型對于理解和研究氣體性質和行為非常有用。

　　8. 發動機熱力學循環

　　發動機熱力學循環是指內燃機和外燃機中進行熱能轉換的一系列過程。常見的發動機熱力學循環有奧托循環、迪塞爾循環等。通過研究發動機熱力學循環，可以優化發動機的效率和性能。

　　9. 相變熱力學

　　相變熱力學研究物質由一種相態轉變為另一種相態的過程。相變熱力學包括液體-氣體相變、固體-液體相變、固體-氣體相變等。了解相變熱力學對于理解物質的性質和行為具有重要意義。

　　總結：

　　工程熱力學是研究能量轉化和能量傳遞規律的學科，它關注系統的宏觀性質和變化。熱力學基本概念包括系統、界面、過程、平衡狀態等。熱力學第一定律表述能量守恒，熱力學第二定律描述自然界中不可逆過程的不可逆性。熱力學循環是一系列熱力學過程組成的閉合路徑，常見的有卡諾循環和斯特林循環。熱力學性質包括溫度、壓力、內能、焓、熵等，熱力學方程用于描述宏觀狀態的數學關系。理想氣體是熱力學中的理想模型，常用于分析氣體性質和行為。發動機熱力學循環研究內燃機和外燃機中的能量轉換過程。相變熱力學研究物質相態轉變的過程。通過深入了解這些知識點，我們可以更好地理解和應用工程熱力學的原理和方法。工程熱力學是一門研究能量轉化和能量傳遞規律的學科，它關注的是系統的宏觀性質和變化。作為工程領域中重要的學科之一，熱力學的基本概念和原理對于各種工程問題的解決和優化都具有重要意義。

　　為了更好地理解和應用工程熱力學的原理和方法，我們需要了解一些基本概念。首先是系統，它是我們研究的對象，可以是一個設備、一個裝置或者一個物理系統。系統可以通過與外界交換能量和物質來進行轉化和變化。而界面則是系統與外界或兩個系統之間的接觸面。

　　在熱力學中，我們通常關注的是系統的過程和平衡狀態。過程是系統從一個平衡狀態到另一個平衡狀態的變化，可以是準靜態過程或非準靜態過程。而平衡狀態是指系統內各個部分之間達到了穩定和均衡的'狀態。

　　熱力學的第一定律表達了能量守恒的原理，它告訴我們能量不會憑空消失或產生，只會在各個系統之間進行轉化。而熱力學的第二定律則描述了自然界中不可逆過程的不可逆性，即根據熱力學第二定律，不可逆過程總是會使系統的熵增加。

　　熱力學循環是由一系列熱力學過程組成的閉合路徑，常見的有卡諾循環和斯特林循環。卡諾循環是一個理想化的熱力學循環，假設了工質在等溫和絕熱兩個過程中進行轉化，以此來研究熱機的效率。斯特林循環則是由等溫和等熵兩個過程組成，用于研究外燃機的性能。

　　除了熱力學基本概念和定律之外，熱力學性質也是研究工程問題時重要的考慮因素。溫度、壓力、內能、焓和熵都是常用的熱力學性質，它們用于描述系統的狀態和變化。熱力學方程則是用于描述宏觀狀態的數學關系，常見的有理想氣體狀態方程和熱力學基本方程。

　　理想氣體是熱力學中的重要模型，它在分析氣體性質和行為時經常被使用。理想氣體方程和理想氣體的內能、焓和熵的表達式都是在理想氣體模型的基礎上推導出來的。理想氣體模型的假設條件包括氣體分子無體積、分子之間無相互作用力等，其實際應用范圍有一定的限制，但在工程熱力學中仍然具有重要的意義。

　　在工程熱力學中，發動機熱力學循環是一個重要的研究領域。發動機是能量轉換設備，將燃料的化學能轉化為動力能，并使車輛或機械進行工作。通過研究發動機熱力學循環，可以優化發動機的效率和性能，提高其工作效果。常見的發動機熱力學循環有內燃機和外燃機中的能量轉換過程。

　　除了發動機熱力學循環，還有相變熱力學這一重要研究領域。相變是物質由一種相態轉變為另一種相態的過程，包括液體-氣體相變、固體-液體相變、固體-氣體相變等。相變熱力學的研究對于理解物質的性質和行為具有重要意義。

　　工程熱力學是一門涉及能量轉化和能量傳遞規律的學科，重要性在工程領域不可忽視。通過深入理解和應用工程熱力學的原理和方法，我們可以更好地解決工程問題，優化系統的性能和效率。

　　工程熱力學知識點總結 4

　　一、熱力學基本概念

　　1.1 熱力學系統

　　熱力學系統是指人們感興趣的某一部分空間及其內部的物質。可以根據系統與外界的物質交換或能量交換的情況，分別為封閉系統、開放系統和孤立系統。

　　封閉系統是指系統與外界無物質交換，但可以接受熱量和功的交換；開放系統是指系統與外界有物質交換和能量交換，例如常見的液體管道系統、蒸汽發電廠系統等；孤立系統是指系統與外界既無物質交換也無能量交換。

　　1.2 熱力學性質

　　熱力學性質是指系統的一些基本性質，包括溫度、壓力、體積、比熱容等。這些性質是描述系統狀態的基本參數，通過這些性質可以確定系統在不同狀態下的熱力學特性。

　　1.3 熱力學原理

　　熱力學原理包括熱動力學第一定律和第二定律。熱動力學第一定律指出能量守恒，即系統的能量變化等于系統所吸收的熱量和對外做的功之和。熱動力學第二定律則指出能量在自然界中的傳遞方向是不可逆的，即自然界中熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體，也不可能自動完成熱能全部轉換成功。

　　1.4 熱力學過程

　　熱力學過程是指熱力學系統在一定條件下的狀態變化。常見的熱力學過程包括等容過程（系統體積恒定）、等壓過程（系統壓力恒定）、等溫過程（系統溫度恒定）和絕熱過程（系統在沒有傳熱的情況下發生的變化過程）等。

　　1.5 熱力學定律

　　熱力學定律是熱力學基本原理的總結，包括克勞修斯（Clausius）表述的熱力學第二定律，熱動力學第三定律等。這些定律指導著熱力學系統的行為和性質，是解決熱力學問題的基本依據。

　　二、熱力學循環

　　2.1 卡諾循環

　　卡諾循環是一個理想的可逆熱力學循環，在理想氣體中進行。它由等溫膨脹過程、絕熱膨脹過程、等溫壓縮過程和絕熱壓縮過程構成。卡諾循環是最有效的熱能轉換循環，它的效率只與兩個溫度相關，即高溫和低溫的溫度差。

　　2.2 布雷頓循環

　　布雷頓循環是一種常見的熱力機械循環，用于蒸汽動力設備中，如火力發電廠等。它由等壓加熱、等壓膨脹、等壓冷凝和等壓壓縮過程組成。布雷頓循環是工程實際中最常用的熱力學循環，它在燃燒設備中產生高溫高壓蒸汽，利用蒸汽能夠做功來驅動發電機。

　　2.3 朗肯循環

　　朗肯循環是一種用于制冷機和空調設備的熱力學循環，用于將低溫區域的熱量轉移到高溫區域，實現制冷效果。朗肯循環包括等熵膨脹、等溫壓縮、等熵壓縮和等溫膨脹過程。

　　2.4 理想循環與實際循環

　　理想循環是在假設條件下進行的熱力學循環，例如卡諾循環是在假設氣體為理想氣體、過程為可逆過程的條件下進行的。而實際循環則是考慮了系統內部摩擦、傳熱等因素的影響，它是真實系統的熱力學循環。

　　三、熱力學性能參數計算

　　3.1 熱力學效率

　　熱力學效率是指熱力學循環的能量轉換效率，它是衡量熱力學系統能量利用情況的.重要參數。對于燃燒設備和動力機械來說，提高熱力學效率是降低能源消耗、減少環境污染的關鍵。

　　熱力學效率通常用熱量轉換為有用功的比例來表示，例如汽輪機的效率為工作輸出功與燃料熱值之比。

　　3.2 熱力學性能參數計算

　　熱力學性能參數包括熱力學效率、熱力學循環工作過程中的熱功比、蒸汽發生器效率、汽輪機等功機械的效率計算等。這些參數的計算可以幫助工程師優化系統設計、提高能源利用效率。

　　3.3 熱力學性能的實際應用

　　在實際工程中，熱力學性能參數的計算應用十分廣泛。例如在火力發電廠設計中，通過對布雷頓循環的熱力學性能進行優化，可以提高發電效率；在空調設備設計中，通過對朗肯循環的熱力學性能進行分析，可以提高空調系統的制冷效果。

　　四、工程熱力學的應用

　　4.1 燃燒設備的設計與優化

　　燃燒設備是利用燃料燃燒產生熱能的設備，其中包括鍋爐、熱風爐、熱處理爐等。通過對燃燒過程的熱力學分析，可以優化燃燒設備的設計，提高燃燒效率，減少燃料消耗和環境污染。

　　4.2 動力機械性能優化

　　動力機械包括汽輪機、往復式發動機等，通過對熱力學循環的性能分析，可以優化動力機械的參數設計，提高功率輸出和能量利用效率。

　　4.3 能源設備的節能改造

　　通過對能源設備的熱力學性能進行分析評估，可以發現設備的能源利用問題，進而進行節能改造，提高系統的能源利用效率，減少能源消耗和環境污染。

　　5.4 新能源技術研發

　　隨著新能源技術的發展，諸如太陽能、風能等的利用已逐漸成為工程熱力學的研究熱點。通過對新能源技術的熱力學分析，可以提高新能源設備的能量轉換效率，推動新能源技術的發展和應用。

　　在工程實踐中，工程熱力學的應用已經深入到工業生產、能源利用、環境保護等方方面面。熟練掌握熱力學的基本概念、循環原理、性能參數計算等內容，對于工程師在工程設計、優化和改造中將起著重要的引導和指導作用。因此，對于工程師來說，掌握熱力學知識是非常重要的。

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