熱工基礎前三章的重點知識點
在我們的學習時代，說起知識點，應該沒有人不熟悉吧？知識點就是掌握某個問題/知識的學習要點。相信很多人都在為知識點發愁，以下是小編幫大家整理的熱工基礎前三章的重點知識點，僅供參考，大家一起來看看吧。
熱工基礎前三章的重點知識點 1
第一章
1、平衡狀態
關于平衡狀態的定義、實現條件、以及平衡與均勻、平衡與穩定的概念區別已在相應章節中進行了詳細敘述。平衡狀態具有確定的狀態參數，這是平衡狀態的特點。平衡狀態概念的提出，使整個系統可用一組統一的、并具有確定數值的狀態參數來描述其狀態，使熱力分析大為簡化，這也是工程熱力學只研究系統平衡狀態的原因所在。
2、狀態參數及其性質
狀態參數是定量描述工質狀態的狀態量。其性質是狀態參數的變化量只取決于給定的初、終狀態，與變化過程的路徑無關。如果系統經歷一系列狀態變化又返回初態，其所有狀態參數的變化量為零。
在學過第二章之后，可與過程量—功量和熱量進行對比，進一步加深對狀態量的理解。
3、準平衡過程
準平衡過程將“平衡”與“過程”這一對矛盾統一了起來。
定義：由一系列連續的準平衡態組成的過程稱為準平衡過程，又稱準靜態過程。
實現條件：
（1）推動過程進行的勢差（壓差、溫差）無限小；
（2）馳豫時間短，即系統從不平衡到平衡的馳豫時間遠小于過程進行所用的時間。這樣系統在任意時刻都無限接近于平衡態。
特點：系統內外勢差足夠小，過程進行得足夠慢，而熱力系恢復平衡的速度很快，所以工程上的大多數過程都可以作為準平衡過程進行分析。
建立準平衡過程概念的好處
(1) 可以用確定的狀態參數描述過程；
（2）可以在參數坐標圖上用一條連續曲線表示過程。
4、可逆過程
準平衡過程概念的提出只是為了描述系統的熱力過程，但為了計算系統與外界交換的功量和熱量，就必須引出可逆過程的概念。
定義：過程能沿原路徑逆向進行，并且系統與外界同時返回原態而不留下任何變化。 實現條件：在滿足準平衡過程條件下，還要求過程中無任何耗散效應（通過摩擦、電阻、磁阻等使功變為熱的效應）
建立可逆過程概念的好處：
(1) 由于可逆過程系統內外的勢差無限小，可以認為系統內部的壓力、溫度與外界近似相等，因此可以用系統內的參數代替復雜、未知的外界參數，從而簡化問題，使實際過程的計算成為可能，即先把實際過程當作可逆過程進行分析計算，然后再用由實驗得出的經驗系數加以修正；
（2）由于可逆過程是沒有任何能量損失的理想過程，因此，它給出了熱力設備和裝臵能量轉換的理想極限，為實際過程的改善指明了方向。
上述概念的引出體現了熱力學研究問題和處理問題的方法，是熱力學中重要的概念，希望深刻理解這些概念，為后面章節的學習打好基礎，同時從中學習對實際問題進行分析簡化的方法。
第二章小結
1、熱力學第一定律的實質
熱力學第一定律的實質就是能量守恒。表明當熱能與其他形式的能量相互轉換時，能的總量保持不變。
2、儲存能
系統儲存的能量稱為儲存能，包括內部儲存能和外部儲存能。
（1）內部儲存能——熱力學能
它與系統內工質粒子的微觀運動和粒子的空間結構有關。應牢牢記住熱力學能是狀態參數。
在簡單可壓縮系中，不涉及化學反應、核反應和電磁場作用，可認為工質的熱力學能僅包括分子的內動能和內位能。分子的內動能與工質的溫度有關，溫度越高，分子的內動能越大；分子的內位能與工質的比容有關，比容越大，分子的內位能越小。
理想氣體遠離液態點，分子間距（比容）較大，分子的內位能忽略不計，其熱力學能僅包括分子的內動能，因此，理想氣體的熱力學能是溫度的單值函數。
（2）外部儲存能
外部儲存能是系統整體相對于外界參考坐標系的宏觀能量，包括系統整體作宏觀運動時的宏觀動能和相對于外界參考基準點的重力位能。
（3）系統的總儲存能（簡稱總能）
系統的總儲存能為熱力學能、宏觀動能和重力位能的總和。
3、轉移能——功量和熱量
功量和熱量是系統與外界交換的能量，其大小與系統的狀態無關，而是與傳遞能量時所經歷的具體過程有關。所以功量和熱量不是狀態參數，而是與過程特征有關的過程量，稱為轉移能或遷移能。
4、閉口系能量方程
熱力學第一定律應用于（靜止的）閉口系時的能量關系式即為閉口系能量方程。其表達式有以下幾種形式，它們的使用條件不同：
（1）quw或 QUW （適用條件：任意工質、任意過程）
（2）qupdv或QUpdV （適用條件：任意工質、可逆過程）
（3）qcVTpdv或QmcVTpdV （適用條件：理想氣體、可逆過程）
5、穩流系能量方程
熱力學第一定律應用于穩流系時的.能量關系式即為穩流系能量方程。其表達式也有以下幾種形式，它們的使用條件也不同：
（1）qhwt或 QHWt （適用條件：任意工質、任意過程）
（2）qhvdp或QHVdp （適用條件：任意工質、可逆過程）
（3）qcpTvdp或QmcpTVdp （適用條件：理想氣體、可逆過程）
6、穩定流動過程中幾種功量的關系
在穩流系中，隱含的膨脹功等于流動功和技術功之和，即1w(pv)c2gzwswfwt 2
其中，技術功為出口與進口處的動能差、位能差和軸功之和，即wt12cgzws 2
7、焓的定義及其物理意義
焓是在研究流動能量方程時，為工程應用方便而引出的一個狀態參數。由于在流動過程中，工質必定攜帶的能量除熱力學能U外，還有推動功（推進功）pV，所以為工程應用方便起見，把二者組合為焓H，所以說焓是流動工質攜帶的基本能量，或者說是流動工質所攜帶的總能量中與熱力狀態有關的那部分能量。焓的定義式為HUpV或hupv焓作為一個宏觀存在的狀態參數，在開口系和閉口系中都存在，但在分析開口系時的作用更大。在分析閉口系統時，通常使用熱力學能參數，只是在分析閉口系的定壓過程時，焓可以表示
閉口系在定壓過程中與外界交換的熱量，此時焓具有特殊作用。不必太深究焓的物理意義，只要能熟練掌握焓的計算即可。關于焓的計算將在第三章學習。
焓的物理意義可簡單總結如下：
（1）對非流動工質，焓僅是狀態參數。
（2）對流動工質，焓既是狀態參數，也是工質流動時攜帶的取決于熱力狀態的那部分能量（或基本能量）。
理想氣體的焓和熱力學能一樣，也僅是溫度的單值函數。
第三章
1、理想氣體的熱力性質
（1）理想氣體的狀態方程
狀態方程不是難點，但卻是本章的重點。應用理想氣體狀態方程時，應注意以下幾點：
狀態方程（3.1）反映的是同一平衡狀態下基本狀態參數之間的關系，只能用于同一平公式中的壓力為絕對壓力，溫度為絕對溫度 狀態方程（3.1a）——（3.1d）是針對不同物量單位的表達形式，使用時注意各物理量衡狀態，不能用于過程計算。注意不要把狀態方程和過程方程混淆。 的單位與氣體常數Rg或通用氣體常數R協調一致。
（2）比熱容
學習比熱容時應注意以下幾點：
容積比熱容c的單位為：J/(Nm3〃K)，其物量單位必須是標準立方米（Nm3），即氣體在標準狀態時的體（容）積，這是因為氣體在不同狀態時的體積不同，1kmol理想氣體也只是在標準狀態時才具有22.4 m3的容積。計算時必須注意非標準狀態時的容積與標準狀態下容積的換算，如例3.1。
在查取平均比熱容表時，首先應注意是哪種比熱容，如教材附表2是平均定壓質量比平均比熱容表的自變量是攝氏溫標，千萬不要將t化為T。如果所查取的溫度值沒有列熱容，其他比熱容可利用它們之間的換算公式計算，如例3.2。 出，如要查150C 時的平均定壓質量比熱容，可在附表2中利用100C和200C的比熱容用線性內插法求得。
（3）理想氣體熱力學能、焓和熵的計算
首先要牢記理想氣體的熱力學能和焓僅是溫度的函數，而熵則與2個獨立的基本狀態參數有關。利用定值比熱容計算理想氣體的熱力學能、焓和熵是本章的重點之一，需熟練掌握。應當注意：盡管計算公式是利用可逆過程的公式推導得到，但由于熱力學能、焓和熵都是狀態參數，其計算公式適用于理想氣體的任意過程。
2、理想氣體的熱力過程
在本章的學習中，同學們很容易產生公式太多，難以記憶的感覺，為了便于公式的查取，各種過程的計算公式已列于表3.2。但是，如何記憶和運用這些公式仍是一個難點，為此進行以下分析，以幫助大家理解性地記憶和靈活運用這些公式。
（1）4種基本熱力過程及多變過程的特點和過程方程
首先要理解過程方程描述的是過程的特點，即整個過程遵循相應的過程方程的規律變化。4種基本熱力過程的特點是定容、定壓、定溫和定熵，也就是說這4種過程中總有一個狀態參數保持不變；對于多變過程，則過程中所有的狀態參數都在變。關于過程方程，應記住基本方程
pvnconst，可認為理想氣體在可逆過程中都遵循該關系式。多變指數n的取值范圍為從0之間的任一實數，所以該過程方程適用于所有的可逆過程。而4種基本熱力過程則是所有可逆多變過程中的幾個特例，根據過程特點分別為定容過程：n=±∞，定壓過程：n=0，定溫過程：n=1，定熵過程：n=，所以4種基本熱力過程的過程方程不需要死記硬背就可以推出。
（2）過程中任意兩狀態間p、v、T參數之間的關系由克拉貝龍方程p1v1p2v2p3v3Rg T1T2T3
可以很容易地推得定容、定壓和定溫過程中任意兩狀態間p、v、T參數之間的關系式。而對于多變過程和定熵過程，可以利用其狀態方程和過程方程聯立求出，也無需死記硬背。而且多變過程與定熵過程狀態參數之間的關系式結構相同，只是多變指數不同，所以推出一個就可得出另一個。
（3）過程中系統與外界交換的功量和熱量
功量 ○
對于定容和定壓過程，選用以下可逆過程的基本積分式計算功量很方便，即
容積功：w21pdv
技術功：wtvdp
顯然，定容過程：w0，wtv(p1p2)vp
定壓過程：wp(v2v1)pv， wt0
定容過程容積功為零，定壓過程技術功為零，可作為一種概念牢記，根本不必計算。
對于定溫過程，仍可以用可逆過程的基本積分式計算功量，只需利用理想氣體狀態方程將p化為v的函數形式計算w，或將v化為p的函數形式計算wt。如下所示：
wpdv 1 2 2RgTv 1dvRgTlnv2pRgTln1 v1p2
wtvdp1 1 2 2RgTpdpRgTlnp1vRgTln2 p2v1
比較以上兩式，有w＝wt，即定溫過程的容積功等于技術功。
定溫過程計算功量的另一種方法是利用能量方程式，結合閉口系和穩流系的能量方程式，可進一步得出w＝wt＝q。因此，對可逆等溫過程，利用下式計算功量更方便。
2v2p1qTdsTsTRlnTRw＝wt＝ gg 1v1p2
定溫過程的容積功、技術功、以及換熱量均相等，只需求出一個即可。
對于絕熱過程，利用能量方程式計算功量較方便，即：
wucV(T1T2)
wthcp(T1T2)Rg1(T1T2) Rg(TT)w 112
注意：以上兩式對可逆絕熱（定熵）和不可逆絕熱過程都適用，這是由于在q=0的條件下，容積功等于狀態參數熱力學能的變化量，技術功等于狀態參數焓的變化量，而狀態參數與過程是
否可逆無關。當然，如果可逆絕熱和不可逆絕熱過程的初始狀態相同，那么它們的終了狀態一定不同，實際計算出的w和wt也不同。所以只是w和wt的計算表達式相同。
對于多變過程，其功量計算公式同定熵過程結構相同，只需將公式中的換成n即可，即與公式（3.51）和（3.52）相同，因此，利用絕熱過程求出功量計算公式后再用n代替的方法得到多變過程功量計算公式，是一種捷徑。具體公式在此不再列出。
除定容過程外，各種過程的技術功都是容積功的n倍，即wt＝nw，因此，只要計算出其中一個，另一個也就很容易得到。
熱工基礎前三章的重點知識點 2
一、溫度、內能、熱量的區別：
溫度表示物體的冷熱程度，它是一個狀態量，所以只能說“物體的溫度是多少”。兩個不同狀態間的物體可以比較溫度的高低。溫度是不能“傳遞”和“轉移”的，其單位是“攝氏度”。從分子運動理論的觀點來看，它跟物體內部分子的無規則運動情況有關，溫度越高，分子無規則運動的平均速度就越大，分子運動就越劇烈。因此可以說，溫度的高低是分子無規則運動的劇烈程度的標志。
內能是能量的一種形式，它是物體內部所有分子無規則運動的動能與勢能的總和。分子的熱運動所具有的能量表現為分子動能，分子間相互作用的引力和斥力所具有的能量表現為分子勢能。內能和溫度一樣，也是一個狀態量，通常用“具有”等詞來修飾，其單位是“焦耳”。對于同一物體而言，內能大小與溫度有關，溫度升高，內能增大，溫度降低，內能減小；對于不同的物體而言，內能的大小除與溫度有關之外，還與質量、體積、狀態有關。以水為例，在溫度一定的情況下，一桶水和一勺水相比較，由于單個水分子所具有的內能是一樣的，由于一桶水所含的水分子數目較多，所以一桶水具有的內能就多；水通常以固態冰、液態水、氣態水蒸氣三種形式存在，固態物質分子間有強大的作用力，分子排列十分緊密，液體物質分子間的作用力較固體小，分子也沒有固定的位置，運動較自由，氣態物質分子間作用力極小，可以忽略不計，極度散亂，間距很大，由于固液氣三態物質的`分子在排列組合方式上不同，導致分子間的分子動能和分子勢能也不一樣，當然它們所具有的內能也不一樣。
熱量是指在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少。它反映了熱傳遞過程中，內能轉移的數量，是內能轉移多少的量度，是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表述而不能用“具有”或“含有”。熱量定義的條件是“在熱傳遞過程中”，因此只有發生了熱傳遞，才能談及熱量，所以物體本身沒有熱量。
二、溫度、內能、熱量的聯系：
(一)溫度與內能
因為溫度越高，物體內的分子做無規則運動的速度越大，分子的平均動能越大，因此物體的內能越多。但要注意：溫度不是內能變化的唯一標志。“溫度不變時，它的內能一定不變”是錯誤的。如晶體熔化、液體沸騰時，溫度保持不變，但要吸熱，內能增加。晶體凝固時，溫度不變，但要放出熱量，它的內能就減小。因此物體的狀態變化也是內能變化的標志。
(二)溫度與熱量
溫度反映的是分子無規則運動的劇烈程度。物體溫度越高，分子運動越劇烈。熱量是在熱傳遞過程中，內能轉移的多少。熱傳遞中，高溫物體放出熱量，內能減小，溫度降低，低溫物體吸收熱量，內能增加，溫度升高。兩物體間不存在溫度差時，雖然物體都有溫度，但沒有熱傳遞，更談不上“熱量”。
(三)熱量與內能
熱量反映了熱傳遞過程中，內能轉移的數量。物體放出了多少熱量，內能就減小多少；物體吸收了多少熱量，內能就增加多少。要注意：內能增減并不只與吸收或放出熱量有關，做功也可以改變物體內能。對物體做功，物體的內能會增加，對物體做了多少功，物體的內能會增加多少；物體對外做功，物體的內能會減小，對外做功多少，物體的內能會減小多少。物體內能的改變方法有熱傳遞和做功兩種方法，這兩種方法在改變物體的內能上是等效的。
三、學習物理的思維定勢
在解決初中物理問題的過程中經常有不好的思維定勢影響我們。這些是我們要力求克服的。而養成良好的思維定勢則更為重要!良好的思維定勢就是說：看到什么就要想到什么!比如看到“慣性”就想到“質量”；看到“合速度”就想到“實際速度”；看到“摩擦力”就先分析是靜摩擦力還是滑動摩擦力；看到“合外力”就想到“加速度”等等。俗話說“打蛇打七寸”，抓住要害就等于抓住了命脈。而每一本書、每一單元、每一節課、每個練習都有關鍵考察點和關鍵的解決方法。這些就是物理中的“命脈”所在。
四、汽化知識點
(1)蒸發：在任何溫度下都能發生，且只在液體表面發生的緩慢的汽化現象；
注：蒸發的快慢與(A)液體溫度有關：溫度越高蒸發越快(夏天灑在房間的水比冬天干的快；在太陽下曬衣服快干)；(B)跟液體表面積的大小有關，表面積越大，蒸發越快(涼衣服時要把衣服打開涼，為了地下有積水快干，要把積水掃開)；(C)跟液體表面空氣流動的快慢有關，空氣流動越快，蒸發越快(涼衣服要涼在通風處，夏天開風扇降溫)；
(2) 沸騰：在一定溫度下(沸點)，在液體表面和內部同時發生的劇烈的汽化現象；
注：(A)沸點：液體沸騰時的溫度叫沸點；(B)不同液體的沸點一般不同；(C)液體的沸點與壓強有關，壓強越大沸點越高(高壓鍋煮飯)(D)液體沸騰的條件：溫度達到沸點還要繼續吸熱；
(3) 沸騰和蒸發的區別和聯系：
(A)它們都是汽化現象，都吸收熱量；(B)沸騰只在沸點時才進行；蒸發在任何溫度下都能進行；(C)沸騰在液體內、外同時發生；蒸發只在液體表面進行；(D)沸騰比蒸發劇烈；
(4)蒸發可致冷：夏天在房間灑水降溫；人出汗降溫；發燒時在皮膚上涂酒精降溫；
(5)不同物體蒸發的快慢不同：如酒精比水蒸發的快；
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