**章 工程热力学
热力学是研究热能与其他形式能量相互转换规律的科学。工程热力学是热力学的一个分支,它研究热能与机械能相互转换的基本规律,并寻求提高热能利用经济性的有效途径和方法。
在船舶轮机工程中,许多热力设备如内燃机、燃气轮机、压气机、制冷装置等都涉及热能与机械能的相互转换。因此,工程热力学是轮机工程的重要技术基础。热力学有两种研究方法:一种是宏观研究方法,另一种是微观研究方法。工程热力学主要应用宏观研究方法,其特点是:通过大量现象总结规律,并将其普遍规律结合不同的特殊条件,推论出适应这些条件的特殊规律。由于宏观研究方法只依据经验定律和数学推导,没有作任何人为的假设,因而其得出的结论和计算公式十分可靠,可以很好地指导实践。工程热力学主要包括三方面的内容:①能量转换的客观规律,即热力学基本定律;②工质的热力性质;③各种热力装置的工作过程,将热力学定律应用于工程实践。对不同过程和循环进行分析计算,探讨影响能量���换效果的因素及提高转换效率的途径。
**节 基本概念
在讨论热力学基本定律之前,先引人一些热力学基本概念,如工质、热力学系统、平衡态、状态参数、准静态过程和可逆过程等。正确理解和掌握这些概念,对学会热力学分析方法并以此解决能量转换实际问题非常重要。
一、工质
工质是指在热力设备中实现热能与机械能相互转换的媒介物质。例如燃气是内燃机的工质,水和水蒸气是蒸气动力装置的工质,制冷剂(R12、R22、R134a等)是蒸气压缩制冷装置的工质。热力学所研究的工质一般为气态物质,如空气、燃气和蒸气等。作为工质的物质必须具有良好的膨胀性和流动性。
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