热力学总结 第1篇
定理一:在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环, 其热效率都相等, 与可逆循环的种类无关,与采用哪一种工质也无关。
定理二:在温度同为 T_{1} 的热源和同为 T_{2} 的冷源间工作的一切不可逆循环, 其热效率必小于可逆循环。
卡诺循环的热效率
\eta_{\mathrm{c}}=\frac{w_{\mathrm {net }}}{q_{1}}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}
逆向卡诺制冷循环的制冷系数为
\varepsilon_{\mathrm{c}}=\frac{q_{2}}{w_{\mathrm {net }}}=\frac{T_{2}}{T_{1}-T_{2}}
逆向卡诺热泉循环的供暖系数为
\varepsilon_{c}^{\prime}=\frac{q_{1}}{w_{\mathrm {net }}}=\frac{T_{1}}{T_{1}-T_{2}}
闭口系(控制质量)熵方程
闭口系统的熵变可归结为换热和过程不可逆
\mathrm{d} S=\frac{\delta Q}{T_{\mathrm{r}}}+\delta S_{\mathrm{g}}=\delta S_{\mathrm{f}}+\delta S_{\mathrm{g}}
开口系(控制体积)熵方程
\mathrm{d} S_{\mathrm{CV}}=\sum_{i} s_{i} \delta m_{i}-\sum_{j} s_{j} \delta m_{j}+\sum_{l} \frac{\delta Q_{l}}{T_{\mathrm{r}, l}}+\delta S_{\mathrm{g}}
热力学中定义: 在环境条件下, 能量中可转化为有用功的最高份额称为该能量的㶲。或者,热力系只与环境相互作用, 从任意状态可逆地变化到与环境相平衡的状态时, 作出的最大有用功称为该热力系的拥。
在温度为 T_{0} 的环境条件下, 系统 \left(T>T_{0}\right) 所提供的热量中可转化为有用功的最大值是热量㶲, 用 E_{\mathrm{x}, Q} 表示。
E_{\mathrm{x}, Q}=\left(1-\frac{T_{0}}{T}\right) Q=Q-T_{0} \Delta \mathrm{S}
工程上把与温度低于环境温度 T_{0} 的物体 \left(T
E_{\mathrm{x}, Q_{\mathrm{c}}}=\left(\frac{T_{0}}{T}-1\right) Q_{\mathrm{c}}=T_{0} \Delta S-Q_{\mathrm{c}}
最大有用功 (热力学能㶲),是状态参数
w_{\mathrm{u}, \max }=u-u_{0}-T_{0}\left(s-s_{0}\right)+p_{0}\left(v-v_{0}\right)
系统的㶲损失
I = T_{0} S_{\mathrm{g}}
连续性方程
q_{m 1}=q_{m 2}=q_{m}=\frac{A_{1} c_{\mathrm{f} 1}}{v_{1}}=\frac{A_{2} c_{\mathrm{f} 2}}{v_{2}}=\frac{A c_{\mathrm{f}}}{v}
稳定流动能量方程
h_{1}+\frac{c_{\mathrm{f}1}^{2}}{2}=h_{2}+\frac{c_{\mathrm{f} 2}^{2}}{2}=h+\frac{c_{\mathrm{f}}^{2}}{2}
可逆绝热过程方程
p_{1} v_{1}^{\kappa}=p_{2} v_{2}^{\kappa}=p v^{\kappa}
结合理想气体状态方程,有
pT^{-\frac{\kappa}{\kappa-1}} = \text{Const}
声速方程
声波传播近似看做定熵过程
c=\sqrt{(\partial p / \partial \rho)_{\mathrm{s}}}=\sqrt{-v^{2}(\partial p / \partial v)_{\mathrm{s}}}=\sqrt{\kappa p v}
对于理想气体
c=\sqrt{\kappa R_{\mathrm{g}} T}
马赫数定义
{M\!a}=\frac{c_{\mathrm{f}}}{c}
气体在绝热流动过程中, 因受到某种物体的阻碍, 而流速降低为零的过程称为绝热滞止过程。
滞止参数用下标 0 表示。
h_{0}=h+\frac{c_{\mathrm{f}}^{2}}{2}
对于理想气体,有
c_{p} T_{0}=c_{p} T+\frac{c_{\mathrm{f}}^{2}}{2}
p_{0}=p\left(\dfrac{T_{0}}{T}\right)^{\frac{\kappa}{\kappa-1}}
力学条件
c_{\mathrm{f}} \mathrm{d} c_{\mathrm{f}}=-v \mathrm{~d} p
\frac{\mathrm{d} p}{p}=-\kappa {M\!a}^{2} \frac{\mathrm{d} c_{\mathrm{f}}}{c_{\mathrm{f}}}
如要使气流的速度增加, 必须使气流有机会在适当条件下膨胀以减低其压力。反之, 如要获得高压气流, 则必须使高速气流在适当条件下降低其流速。
几何条件
\frac{\mathrm{d} v}{v}={M\!a}^{2} \frac{\mathrm{d} c_{\mathrm{f}}}{c_{\mathrm{f}}}
\frac{\mathrm{d} A}{A}=\left({M\!a}^{2}-1\right) \frac{\mathrm{d} c_{\mathrm{f}}}{c_{\mathrm{f}}}
截面上 {M\!a}=1 、 c_{\mathrm{f}}=c , 称临界截面。用下标 cr 表示。
临界压力比
\nu_{\mathrm{cr}}=\frac{p_{\mathrm{cr}}}{p_{0}}=\left(\frac{2}{\kappa+1}\right)^{\frac{\kappa}{\kappa-1}}
对于空气 \nu_{\mathrm{cr}}=
c_{\mathrm{f}}=\sqrt{2\left(h_{0}-h\right)}=\sqrt{2\left(h_{1}-h\right)+c_{\mathrm{f} 1}^{2}}
c_{\mathrm{f}}=\sqrt{2 \frac{\kappa p_{0} v_{0}}{\kappa-1}\left[1-\left(\frac{p}{p_{0}}\right)\right]^{\frac{\kappa-1}{\kappa}}}
背压 p_{\mathrm{b}}:喷管出口截面外工作环境的压力。对于渐缩喷管,喷管出口压力 p_{2}=\max \left\{ p_{\mathrm{b}}, p_{\mathrm{cr}} \right\}。
设计喷管时,应使 p_{2}=p_{\mathrm{b}}。
喷管速度系数
\varphi=\frac{c_{\mathrm{f} 2}}{c_{\mathrm{f} 2_{\mathrm{s}}}}
能量损失系数
\zeta=\frac{c_{\mathrm{f} 2_{s}}^{2}-c_{\mathrm{f} 2}^{2}}{c_{\mathrm{f} 2_{s}}^{2}} = 1-\varphi^{2}
喷管效率
\eta_{N}=\frac{c_{\mathrm{f} 2}^{2}}{c_{\mathrm{f} 2_{s}}^{2}}=\varphi^{2}
由于局部阻力,使流体压力降低的现象。
p_{2}
强烈不可逆, s_{2}>s_{1}, I=T_{0} s_{\mathrm{g}}
h_{1}=h_{2} , 但节流并非等焓过程
T_{2} 可能大于等于或小于 T_{1} , 理想气体 T_{2}=T_{1}
热力学总结 第2篇
第一,基本概念要清楚、基本规律要熟悉、基本方法要熟练。
第二,要独立地保质保量地做一些题。
第三,要对物理过程了如指掌,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。
第四,上课要认真听讲,不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真是这样可以当成是复习、巩固。
第五,及时整理笔记和错题本。主要记录知识结构,好的解题方法,好的例题,掌握不好的地方等等都要记下来。还要对笔记作好补充。善于在复习笔记的过程中国不断发现问题,把所有的疑惑解开。
第六,时间是宝贵的。没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说,可以利用“回忆”的学习方法以节省时间,睡觉前、等车时、走在路上等这些时间,我们可以把当天讲的课一节一节地回忆,这样重复地再学一次,能达到强化的目的。
第七,要重视知识结构。系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构,xxx力学的知识结构,甚至具体到章节等等。
高中物理学习方法是什么
应降低起点,从头开
我们要转变概念,不要认为初中物理好,高中物理就一定会好。初中物理的知识比较肤浅,只要动动脑筋就能学会,在加上通过大量的练习,反复强化训练,对物理的熟练程度也会提升,物理成绩也会稳步提高。可以这么说分数高并不代表学得好。要想学好高中物理,就需要同学们对物理产生浓厚的兴趣,加上好的学习方法,这两个条件缺一不可。所以我们要转化观念,踏实的学习,稳中求进!
对物理产生浓厚的兴趣
兴趣是思维的动因之一,兴趣是强烈而又持久的学习动机,兴趣是学好物理的潜在动力。培养兴趣的途径很多,从学生角度:应注意到物理与日常生活、生产、现代科技密切联系,息息相关。在我们的身边有很多的物理现象,用到了很多的物理知识,如:说话时,声带振动在空气中形成声波,声波传到耳朵,引起鼓膜振动,产生听觉;喝开水时、喝饮料时、钢笔吸墨水时,大气压帮了忙;
走路时,脚与地面间的静摩擦力帮了忙,行走过程中就是由一个个倾倒动作连贯而成;淘米时除去米中的杂物,利用了浮力知识;一根直的筷子斜插入水中,看上去筷子在水面处变弯折;闪电的形成等等。有意识地在实际中联系到物理知识,将物理知识应用到实际中去,使我们明确:原来物理与我们联系这样密切,这样有用。可以大大地激发学习物理的兴趣。
热力学总结 第3篇
忽略宏观动能和位能
\delta Q=\mathrm{d} U+\delta W
\delta q=\mathrm{d} u+\delta w
系统吸热 Q 为正, 对外作功 W 为正
闭口系完成一个循环后, 它在循环中与外界交换的净热量等于与外界交换 的净功量,即
Q_{\text {net }} =W_{\text {net }}
q_{\text {net }} =w_{\text {net }}
开口系统 CV
考察该微过程中的能量平衡,应有
\delta Q=\mathrm{d} E_{\mathrm{CV}}+\left(h_{2}+\frac{c_{\mathrm{f}, 2}^{2}}{2}+g z_{2}\right) \delta m_{2}-\left(h_{1}+\frac{c_{\mathrm{f}, 1}^{2}}{2}+g z_{1}\right) \delta m_{1}+\delta W_{\mathrm{i}}
上式两边均除以 \mathrm{d} \tau 即得单位时间内系统能量关系
\Phi=\frac{\mathrm{d} E_{\mathrm{CV}}}{\mathrm{d} \tau}+\left(h_{2}+\frac{c_{\mathrm{f}, 2}^{2}}{2}+g z_{2}\right) q_{m2}-\left(h_{1}+\frac{c_{\mathrm{f}, 1}^{2}}{2}+g z_{1}\right) q_{m1}+P_{\mathrm{i}}
稳定流动能量方程
\delta Q=\mathrm{d} H+\frac{1}{2} m \mathrm{~d} c_{\mathrm{f}}^{2}+m g \mathrm{~d} z+\delta W_{\mathrm{i}}
\delta q=\mathrm{d} h+\frac{1}{2} \mathrm{~d} c_{\mathrm{f}}^{2}+g \mathrm{~d} z+\delta w_{\mathrm{i}}
改写为
q-\Delta u=w_{\mathrm{i}}+\left(p_{2} v_{2}-p_{1} v_{1}\right)+\frac{1}{2}\left(c_{\mathrm{f} 2}^{2}-c_{\mathrm{f} 1}^{2}\right)+g\left(z_{2}-z_{1}\right)
q=\Delta h+w_{\mathrm{t}}