熵的定義式
1-8-1)
式中，下標rev是reversible的縮寫，表示可逆。熵的單位是j/k。
熱力學第一定律表示式
2-3-1)
式(2-3-1)中規定，系統對外作功，為正值，反之，為負值。
對於微元過程，則
2-3-2)
式(2-3-1)和(2-3-2)是熱力學第一定律的解析式，稱為閉口系統能量方程(energy equation of closed system)。它們說明，加給閉口系統的熱，一部分用以增加系統的內能，一部分以功的方式傳遞給外界。或者說，系統在任一過程中所吸收的熱量等於系統內能的增量和系統對外作功之和。
簡單可壓縮系統的可逆過程的容積功為
在這種情況下，熱力學第一定律解析式可寫成
2-3-3)
2-3-4)
焓的定義為
2-4-3)
或2-4-4)
在定壓可逆過程中，有
上式表明，在定壓可逆過程中，系統所吸收的熱量等於系統的焓的變化量。這是焓的最重要的特性。
技術功表示式為
利用技術功將穩定流動能量方程寫成下列形式
2-5-6)
2-5-7)
2-5-13)
2-5-8)
2-5-9)
熱力學第一定律兩種表現形式
準靜態條件下的技術功
(2-5-10)
理想氣體狀態方程
(對1 kg氣體) (3-1-1)
對於不同種類的氣體，克拉貝龍狀態方程還有下面不同的形式
(對1 kmol氣體) (3-1-2)
(對m kg或n kmol氣體) (3-1-3)
通用氣體常數與氣體常數的關係
8314.3±0.003 j/(kmol·k)
理想氣體定容比熱容與定壓比熱容的關係
3-3-5)
比熱比或絕熱指數，用表示，即
3-3-7)
理想氣體定壓比熱、定容比熱與比熱比和氣體常數的關係
3-3-8)
3-3-9)
理想氣體熵的變化量，可根據狀態方程和比熱進行計算。根據熵的定義
及熱力學第一定律解析式
得出3-4-1)
3-4-2)
對於理想氣體，，，，因此，其熵的變化的計算式為
3-4-3)
3-4-4)
(真實比熱) (3-4-5)
(定容比熱) (3-4-6)
也可以用下式計算
(真實比熱) (3-4-7)
(定容比熱) (3-4-8)
應用方程及，對4式(3-4-4)加以變換可得出以，為自變數的計算式
3-4-9)
(真實比容) (3-4-10)
(定比熱容) (3-4-11)
上述方程說明，過程中理想氣體的熵的變化完全取決於它的初、終狀態，而與過程無關，這就證明了理想氣體的熵是乙個狀態引數。式(3-4-7)和式(3-4-10)對任何可逆過程或不可逆過程都適用。
理想氣體絕熱過程的過程方程
常數3-5-1)
任何熱機迴圈熱效率為
4-3-1)
卡諾迴圈熱效率
4-3-3)
克勞修斯不等式
4-6-2)
式中等號適用於可逆迴圈，不等號適用於不可逆。此式可判斷任意迴圈是否可逆。
封閉系統熵變計算式
4-7-10)
積分式為
4-7-11)
式(4-7-10)和式(4-7-11)說明，在不可逆過程中，系統內熵的總變化為熵流與熵產之和。
孤立系統熵增原理
4-8-1)
混合加熱迴圈熱效率
(5-1-3)
當混合加熱迴圈的定壓膨脹比1時，便得到定容加熱迴圈的式(5-1-1)，當定容增壓比1時，便得到定壓加熱迴圈的式(5-1-2)。因而可把前面的兩種迴圈當作是混合加熱迴圈的特例。
乾度可表示為
6-4-1)
式中和分別表示溼飽和蒸汽中所含幹飽和蒸汽和飽和水的質量。
製冷裝置的經濟性指標用製冷係數來表示。製冷係數為從低溫物體吸收的熱量與所消耗的功之比，即
製冷係數表明花費單位功可從低溫物體吸取的熱量，它與工質的性質無關。製冷係數也稱為製冷迴圈的效能係數。
卡諾逆迴圈的供熱係數定義為供給高溫物體的量與所消耗的功之比，即
熱幫浦迴圈的經濟性指標是供熱係數，表示式為
製冷劑所用的氟利昂，其化學通式為cmhnfrclpbrq。作為工質的命名符號，其排列規則為：(m-1)列在第一位，(n+1)列在第二位，r列在第三位，接下來用b表示溴元素(如果有的話)，其後寫上原子數q。
因此符號的一般形式為：r(m-1)(n+1)(r)b(q)，如果不含溴元素則b(q)略去，若m-1=0，則0略去不寫。
未飽和濕空氣的水蒸汽含量與同溫度下飽和水蒸汽含量之比值稱為相對濕度(relative humidity)，用表示，它與水蒸汽的分壓力和表示壓力有關，即
上式還可表示為
9-5-4)
一定容積內的濕空氣中水蒸汽質量(kg)與幹空氣質素(kg)的比值稱為比濕度(specific humidity)或含溼量(moisture content)，用表示，即
k**蒸汽/kg幹空氣 (9-5-5)
比濕度還可以用水蒸汽和幹空氣的分壓力來表示，對於水蒸汽和幹空氣，有和，其中空氣的氣體常數j/(kg·k)，水蒸汽的氣體常數j/(kg·k)，將上面各式和式(9-5-4)代入式(9-5-5)中，得
(9-5-6)
濕空氣的焓近似為
kj/kg幹空氣 (9-6-3)
根據準靜態條件下熱力學第一定律和熱力學第二定律，可建立兩個方程
對於可逆情況，上兩式可改寫成
10-2-1)
10-2-2)
亥姆霍茲函式定義為
10-2-3)
比亥姆霍茲函式的微分形式為
(10-2-5)
吉布斯函式定義為
10-2-6)
比吉布斯函式微分為
(10-2-8)
節流過程流體溫度的變化與壓力變化的比值，稱為焦—湯係數，即
10-6-2)
壓縮因子
(10-7-1)
顯然理想氣體的，實際氣體的一般不等於1，或大於1，或小於1。值偏離1的大小，反映了實際氣體偏離理想氣體的程度。
范德瓦爾狀態方程可寫成
(10-9-1)
或10-9-2)
聲速公式
11-2-5)
流體的流動速度與當地聲速的比值稱為馬赫數，用或表示，即
11-2-6)
稱為臨界壓力比(critical pressure ratio)，是流速達到當地聲速時工質的壓力與初壓力之比，常用表示
11-4-6)
工程上常用速度係數(velocity coefficient)或能量損失係數來表示氣流出口速度的下降和動能的減少，即
11-5-1)
式中，為噴管出口的實際流速，為噴管出口的理想流速。能量損失係數(coefficient of energy loss)定義為
11-5-2)
氣體在噴管或擴壓管中的絕熱穩定流動的能量方程為
＝定值式中是滯止焓值。滯止焓是氣流絕熱流動過程中完全滯止時所具有的焓。絕熱滯止過程與氣流被絕熱壓縮一樣，氣流的溫度和壓力等引數也隨之公升高。
對於定熵過程，可以達到最高的溫度和壓力，這個溫度和壓力稱為滯止溫度(stagnation temperature)和滯止壓力(stagnation pressure)，分別用和表示。此時的引數可統稱為滯止引數(stagnation parameters)。
由上式可得
對於理想氣體，有
可得滯止溫度為
11-6-1)
1. 孤立系統的熵判據
化學反應過程中，系統與外界常有功和熱的交換，若以有化學反應的系統與環境組成的孤立系統為研究物件，則根據熱力學第二定律有
12-5-1)
上式表明，孤立系統內的一切不可逆過程總是沿著熵增的方向進行，直到熵達到極大值為止，此時系統達到了平衡狀態，即孤立系統的平衡判據為
12-5-2)
孤立系統的熵判據是基本的判據，但對於經常遇到的定溫定壓或定溫定容反應過程運用吉布斯函式或亥姆霍茲函式作為判據更為方便。
2. 定溫定容反應系統的亥姆霍茲函式判據
簡單可壓縮系統定溫定容反應時，所有的功均為零，此時，將之代入式(12-5-1)，得
12-5-3)
式中為亥姆霍茲函式。上式表明，簡單可壓縮系統內的一切自發的定溫定容過程總是朝著亥姆霍茲函式減少的方向進行，直到達到極小值為止，此時系統達到了平衡狀態，即定溫定容簡單可壓縮反應系統的平衡判據為
12-5-4)
3. 定溫定壓反應系統的吉布斯函式判據
定溫定壓系統進行化學反應時，其熱力學第一定律的微分形式為，將之代入式(12-5-1)，得
12-5-5)
式中為吉布斯函式。上式表明，簡單可壓縮系統內的一切自發的定溫定壓過程總是朝著吉布斯函式減少的方向進行，直到達到極小值為止，此時系統達到了平衡狀態，即定溫定壓簡單可壓縮反應系統的平衡判據為
12-5-6)
生成物離解了的摩爾數與該生成物(包括離解的和未離解的)之比，稱為離解度(degree of dissociation)，以表示。它與反應度的關係為
12-5-8)
根據熱力學第三定律，選0 k作為熵值的零點，此時，於是
12-7-1)
熱力學複習
1 是非題 1 可逆迴圈熱效率都相等 2 如果從同一初始態到同一終態有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則s不可逆 s可逆，sf，不可逆 sf，可逆，sg，不可逆 sg，可逆 3 工質經過不可逆迴圈 4 由於準靜態過程都是微小偏離平衡態的過程，故從本質上說屬於可逆過程。5 可逆過程一定是準靜態過程，...
工程熱力學
第2章理想氣體的性質 2.1 本章基本要求 熟練掌握理想氣體狀態方程的各種表述形式，並能熟練應用理想氣體狀態方程及理想氣體定值比熱進行各種熱力計算。並掌握理想氣體平均比熱的概念和計算方法。理解混合氣體性質，掌握混合氣體分壓力 分容積的概念。2.2 本章難點 1 運用理想氣體狀態方程確定氣體的數量和體...
工程熱力學課程總結
1 工質經歷一熱力迴圈，吸熱過程吸熱40kj，膨脹過程對外作功80kj，放熱過程對外放熱20kj，壓縮過程外界對工質作功50kj 該迴圈不違背熱力學基本定律,可以實現。2 有一製冷迴圈,工質從溫度為 20 的恆溫冷物體吸熱180kj,向溫度為20 的環境放熱200kj,該迴圈違背熱力學基本定律,不能...