第二章 工程热力学基础理论 目前已为人们发现的自然界中可被利用的能源中，除风能和水能是以机械能的形式提供给人们外，其余各种能源往往直接以热能的形式，或通过相应的设备进行能量转换将它们转变为热能提供给人们。热能利用方式，一为直接利用，即将热能直接用来加热物体，如烘干、蒸煮、采暖、熔化等。另一为间接利用，即将热能转换为机械能或电能加以利用，如热力发电厂。工程热力学主要研究热能与机械能转换的客观规律，即热力学的基本定律，分析工程上借以实现热能和机械能相互转换过程的媒介物质(如水和蒸汽)的基本热力性质，以及应用热力学基本定律分析计算工作物质在热力设备中所经历的变化过程。 第一节 工质及状态参数 一、工质和热机 能实现热能转变为机械能的设备，称为热机，如内燃机、蒸汽机和汽轮机等均为热机。在热机里要使热能不断地转换为机械能，必须借助于一种工作物质，工作物质经过吸热、膨胀而完成作功，如汽轮机和蒸汽机的工作需要蒸汽；内燃机的工作需要燃气。 这种实现热能和机械能相互转化的工作物质叫做工质。由于工质在热力设备中要连续不断地流动并膨胀作功，因此，工质应有良好的流动性与膨胀性。同时，工质还要价廉、易得、热力性能稳定、不腐蚀设备、无毒等。在物质的三态中，气态物质受热膨胀的能力最大，流动性也最好，显然，气态物质最适宜作工质。而水蒸汽具有价廉易得，无毒，不腐蚀设备等优点，所以火力发电厂主要以水蒸汽为工质。 热能动力装置的工作过程，概括起来就是工质从高温热源吸取热能，将其中一部分转化为机械能，并把余下的一部分传给低温热源的过程，如图 2-1 所示。在工程热力学中，高温热源就是指能不断地供给热能的物体，简称热源。低温热源指接受工质排出剩余热能的物体，简称冷源。 二、状态参数 用来描述和说明工质状态的一些物理量(如压力、温度等)则称为工质的状态参数。状态参数值只取决于工质的状态，因而，任何物理量，只要它的变化量等于初始、终止两态下该物理量的差值，而与工质的状态变化途径无关，都可以作为状态参数。热力学中采用的状态参数有：温度，压力，比容、内能、焓、熵等。 （ 一）温度 温度是标志物体冷热程度的一个物理量。当两个不同温度的物体接触时，高温物体就要向低温物体传热，两物体温度相等后，即处于热平衡状态。 处于热平衡的物体具有相同的温度，这是用温度计测量物体温度的依据。被测物体达到热平衡时，温度计的温度即等于被测物体...
