南航817工程热力学考研简要讲解(二)
我就以工程热力学参考书目里,毛军逵主编的这本蓝色的《工程热力学》为思路了噢,这本书虽然是北航出版社出版的,但是确实是南航老师编的,虽然书里面有好些个错误,但是它比沈维道的简洁一点(沈维道的黄书里讲得太细有些东西不会考)。

接下来说说第一章,也就是基本概念:
热力系统
这个概念主要是外界,边界,系统,讲实话,虚头八脑的没什么重点。简介一下,开口系闭口系的区别就是有没有质量越过边界;绝热系和非绝热系的区别就是有没有热量越过边界;孤立系是指没有任何东西越过边界的系统(应该没有质量和能量之外的东西,有也不考)。
状态
1什么是状态?
状态是指“表现出来的样子”,注意,一定要表现出来!一定是外在的,宏观的。这堆气体表现出来是什么样子的,也就是这堆气体的状态是什么,是冷的还是热的?(温度)大的还是小的(体积)?轻的还是重的(质量)?如是而已。
2什么是状态参数?
状态参数其实从数学的角度是最好解释的,就是点函数,就是积分与路径无关,就是全微分,就是格林公式那个东西,就是加一圈恒为0。好,数学的解释完了,我就用大白话讲一下,比如说,衡量人的健康有很多指标,很重要的比如说体重,比如说你参加一个拳击比赛,要求体重必须在150斤以下,你现在状态是160斤,目标状态是150斤,那作为称体重的人来说,你怎么减重的,一点也不重要,我就看你多重,你也可以选择运动消耗能量,也可以选择节食,还可以选择像职业拳击运动员一样称重前极度脱水,那我只看体重,你怎么减下来的重要么?要的是150斤的状态,超过就取消参赛资格,所以状态参数和过程无关,只和你所处的状态有关。放到工程热力学里,我要一杯六十度的水,你可以用火加热,电阻丝加热,用棍子硬搅,或者用火加热再用棍子搅,对我来说都不重要,我只要一杯六十度的水。(不知道有没有解释清楚,感觉数学角度更好理解)
3压力温度体积密度?
这个还是可以好好说一说,温度就是指有多热?就记住摄氏温度和开尔文的区别就行,记得在计算所有的温度前都转换为开尔文。体积就是指有多大?没什么好说的。密度(比体积)就是指有多重(轻)?单位别搞错,比体积就是密度的倒数,没有任何区别!压强就是指有多强?注意,压强的换算在卡西欧-991CNX里面有自带的,所以说计算器里面有的就别记了(计算器里也差不多够用)!注意表压和真空度的区别,这里还是单独出过考题的。合起来就是那个法国佬Clapeyron搞得方程。再说一点,考研里的所有系统都是简单可压缩系,只需要上述两个独立的参数就可以描述(温度和压强,压强和密度,温度和比体积)。如果不理解状态公理,我觉得记住只要两个参数就能定一个系统的状态就行。
4平衡状态和稳定状态有什么区别?
相同点都是状态参数保持不变,区别背下来定义即可,偶尔会考察,就很简单,定义甩他脸上,下个结论,结束。平衡状态是不受外界影响!
过程
准静态过程:只需要记住不是准静态绝对是研究不了的就可以了(初等工热研究不了)
可逆过程:这个概念留到热力学第二定律聊比较好。
功,只要记住功的定义式,然后记住那个积分只能在可逆过程中用就行。
热,只要记住热的定义式,然后记住那个积分只能在可逆过程中用就行。
经济性指标主要要明白,什么是经济性指标,就是说你想要描述一个东西可省钱,主要是投入和产出的问题,对于热机来说,以开车为例,找个司机问问啥叫百公里油耗,你就懂了,别等着,赶紧有时间就问问啥是百公里油耗,会开车的问问教练或者自己。对于空调(夏天)来说,房间多快能冷下来,保持这个温度需要多长时间除以你家掏的多少电费,就是这个空调的经济与否的标准,注意,空调能耗低就一定省钱吗?效率高不等于花费低噢,空调内外温差越大效率越高,但是花费也越高!另一个问题,效率一定要小于一吗?不一定,热机一定小于一,而空调则不一定,耗一度电,给你加带来了大于一千瓦时的热量,这不矛盾的,空调本身的机械效率小于一,但是对于住在房间的人来说,确实是“物超所值”的。
应该还是有些不够的地方,有什么不懂的也可以私信我或者评论什么的,暂时只是想小小打破专业课学习壁垒,不过对于本科没学过的人应该还是有不小的难度。