第二章热力学第一定律-总结

工程热力学，包括储存能的组成、流动物质的能量、功量热量，开口系统能量方程和闭口系统能量方程的适用条件以及应用

第二章 热力学第一定律

• 储存能E
  • E=U+Ek+Ep
  • 内储存能U
    • 分子动能
      • 平动动能
      • 振动动能
      • 转动动能
    • 分子势能
  • 外储存能
    • 宏观动能Ek
      • Ek=1/2 mc^2
    • 宏观势能Ep
      • Ep=mgz
• 系统与外界传递的能量
  • 热量Q
    • 方向
      • 吸热为正
      • 放热为负
    • 公式
      • 可逆：δq=Tds
  • 功量W
    • 方向
      • 系统对外做功为正
      • 外界对系统做功为负
    • 膨胀功
      • 可逆：δw=pdv
    • 流动功
      • wf=pv
  • 熵
    • 定义
      • 可逆：ds=δq/T
    • 单位
      • S:kJ/K
      • s:kJ/kg·K
    • 方向
      • 吸热熵增
      • 放热熵减
  • 焓
    • 定义
      • h=u+pv
    • 单位
      • kJ或kJ/kg
  • 伴随物质流动传递的能量
    • E=U+Ek+Ep+Wf
    • E=H+Ek+Ep
• 闭口系统能量方程
  • 一般形式
    • Q=ΔU+W
    • q=Δu+w
    • δQ=dU+δW
    • δq=du+δw
• 开口系统能量方程
  • 一般形式
    • 公式：
  • 稳态稳流
    • 定义
    • 特点
      • 各截面流量相同
      • 储存能变化为0
    • 公式
      • 一般形式
        • 任意工质/任意过程
        • Q=ΔH+Wt
        • q=Δh+wt
        • δQ=dH+δWt
        • δq=dh+δwt
      • 特殊条件
        • 理想气体
          • dh=cdT
        • 可逆过程
          • δq=Tds
          • δwt=-vdp
    • 应用
      • 汽轮机
        • ws=h1-h2
      • 压气机
        • -ws=h2-h1
      • 喷管
        • 1/2Δc^2=h1-h2
      • 热交换器
      • 节流阀
        • h2=h1
      • 合流和分流
        • h3=(m1h1+m2h2)/m3
• 特殊条件
  • 理想气体
    • du=cvdT
  • 可逆过程
    • δq=Tds
    • δw=pdv
• 任意工质/任意过程