工程热力学部分
基本概念
热能和机械能相互转换的过程
热能动力装置
从燃料燃烧中获得热能，并利用热能得到动力的整套设备。
工质
- 实现热能和机械能相互转化的媒介物质
- 对工质的要求
热源
工质从中吸取或向之排出热能的物质系统
高温热源，低温热源；恒温热源，变温热源
热机工作过程：工质自高温热源吸热，将其中一部分转化为机械能而做功，并把余下能量传给低温热源
热力系统（热力系、系统、体系）外界和边界
热力学状态和基本状态参数
热力学状态和状态参数
热力学状态：系统宏观物理状况的综合
状态参数：描述物系所处状态的宏观物理量
状态参数的特性和分类
状态参数是宏观量，是点函数，与过程无关
状态参数分类：广延量，强度量
系统状态相同的充分必要条件
系统两个状态相同的充要条件：所有状态参数一一对应相等。
简单可压缩系两状态相同的充要条件：两个独立的状态参数对应相等。
压力
绝对压力$ p$， 表压力$ p_e$，真空度$ p_v$，当地大气压$p_b$
常用压力单位：Pa,atm,bar,mmHg,mm$H_2O$
比体积和密度
平衡状态
平衡状态
——无外界影响系统保持状态参数不随时间而改变的状态。
充要条件:系统同时达到热平衡和力平衡
热平衡：无外界作用，系统内部、系统与外界处处温度相等。
力平衡：无外界作用，系统内部、系统与外界处处压力相等。
系统稳定未必平衡，平衡未必均匀
纯物质的状态方程
状态参数坐标图
工质的状态变化过程
准静态过程
偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过程。准静态过程可在状态参数图上用连续实线表示。
可逆过程
系统可经原途径返回原来状态而在外界不留下任何变化的过程。
可逆 = 准静态 + 没有耗散效应
一切实际过程不可逆
功、热量、热力学能
功(work)的定义和可逆过程的功
定义：通过边界传递的能量及其全部效果
功的符号约定：系统对外作功为“+” 外界对系统作功为“-”
可逆过程功的计算？
热量
定义：仅仅由于温差通过边界传递的能量，系统吸热“+”； 放热“-”
热量是过程量，可用T- s图上过程线与s轴包围面积表示
热量与功的异同
热力学能
总（储存）能
热力学能+宏观动能+宏观位能
热力循环
封闭的热力过程
焓
焓的物理意义：引进或排出工质而输入或排出系统的总能量。
定义：$H = U + pV,h = u + pv$
热力学第一定律
热力学第一定律
热力学第一定律的表述
热是能的一种，机械能变热能，或热能变机械能时，它们的比值是一定的。 或:热可以变为功，功也可以变为热；一定量的热消失时必定产生相应量的功； 消耗一定量的功时，必出现与之相应量的热。
热力学第一定律的实质
能量守恒与转换定律在热现象中的应用
热力学第一定律基本表达式
加入系统的能量总和－热力系统输出的能量总和＝热力系总储存能的增量
闭口系基本能量方程式
$Q = ΔU + W$;$q = Δu + w$
归纳热力学解题规律
1）取好热力系;
2）计算初、终态;
3）两种解题思路: 从已知条件逐步推向目标；从目标反过来缺什么补什么 ；
4）不可逆过程的功可尝试从外部参数着手
开口系能量方程
推动功：系统引进或排除工质传递的功量 作功主体：外部功源
流动功：系统维持流动所花费的代价 $p_2v_2−p_1v_1(=Δ[pv])$