热力学是研究热现象中,物质系统在平衡时的性质和建立能量的平衡关系,以及状态发生变化时,系统与外界相互作用的学科。工程热力学是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础,通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为,对宏观现象和热力过程进行研究。常用的三种热力学分析方法,即焓分析、熵分析和火用分析。通过各种热力学分析方法对能量转换过程进行分析,改进装换装置,能够更加合理的利用能量,对人类社会发展有着重要的意义。
热力学分析通常包括三方面的内容:(1)确定过程中工质状态变化的规律以及相应的状态参数;(2)确定过程中能量转换的数量关系;(3)揭示过程中的不可逆程度,反映能量转换与利用的完善性。
具体步骤为:(1)根据具体情况,划定系统;(2)根据过程特性,确定过程中状态变化的特定规律;(3)用图表示意出热力过程;(4)根据合适的热力学定律,列出平衡式,求解未知量。