工程热力学是一门研究热能与机械能以及其他能量之间相互转换规律的学科,并为工程实践提供理论支持。其内容主要包括以下几个方面:
基本概念
系统、外界、开口系统、闭口系统、绝热系统、孤立系统、平衡状态、状态参数、可逆过程、循环、功和热等。
热力学第一定律
能量守恒与转换定律,热力学第一定律的实质,定流动能量方程式及其应用。
理想气体的性质
理想气体和实际气体的概念、理想气体状态方程、比热容和热力学能、焰、熵的定义及计算,理想气体混合气体的性质。
理想气体的基本热力过程
定温过程、定压过程、定容过程、可逆绝热过程及其方程、参数变化和过程中功及热量的计算,p-vT-s图。
热力学第二定律
热过程的方向性、热力学第二定律的表述、卡诺循环和卡诺定理、克劳修斯分不等式、熵流和熵产、熵方程、孤立系统的熵增原理、作功能力、作功能力损失与熵产。
热力学第三定律
熵的极限值及其与温度的关系。
工质的热力性质和热力过程
研究工质在热过程中的性质变化及其规律,包括热力学性质和相变过程。
热力循环
分析各种热力循环的工作原理、性能及优化方法,如卡诺循环、朗肯循环等。
工程应用
工程热力学在热力发动机、制冷机、热泵、化工过程、燃烧和化学反应、溶解吸收或解吸等过程中的应用。
现代工程热力学
包括化学热力学、生物热力学、环境热力学等领域的研究内容。
建议在学习工程热力学时,重点掌握基本概念和定律,并能够应用于解决实际工程问题。通过习题和实际案例,提高分析和计算能力。