工程热力学01基本及定义技术总结.ppt

*第一章 基本概念及定义 *第一章 基本概念及定义 第一章 基本概念及定义 * 第一章 基本概念及定义 1-1 热力学系统 1-2 热力学系统的状态及基本状态参数 1-3 平衡状态和状态参数坐标图 1-4 状态方程式 1-5 准静态过程和可逆过程 1-6 可逆过程的功 1-7 热量 1-8 热力循环 第一章 基本概念及定义 * 1-1 热力学系统 热力学系统（热力系统、热力系、系统）——人为选定的某些确定的物质或某个确定空间中的物质 。 外界—系统之外与系统能量转换过程有关的一切其他物质。 边界—分割系统与外界的界面。 在边界上可以判断系统与外界间所传递的能量和质量的形式和数量。边界可以是实际的、假想的、固定的或活动的。 第一章 基本概念及定义 * 闭口系统——与外界无质量交换的系统（控制质量）。 开口系统——与外界有质量交换的系统（控制容积、控制体）。 绝热系统——与外界无热量交换的系统。 孤立系统——与外界既无能量（功量、热量）交换，又无质量交换的系统。 ＊热源——具有无限热量储存能力的假想热力系统，其作用只是与其他系统交换热量。一般情况下，交换热量后其温度不发生变化。 高温热源：向其他系统供热的热源； 低温热源：吸收其他系统放出热量的热源。 系统的选取，取决于分析问题的需要及分析方法上的方便。 系统的分类： 第一章 基本概念及定义 * 1-2 热力学系统的状态及基本状态参数 热力学状态：热力学系统所处的宏观状况。 状态参数：描述系统热力学状态的宏观物理量。 基本状态参数：可以直接测量得到的状态参数（p、v、T）。 导出状态参数：由基本状态参数计算得到的状态参数（u、h、s等）。 状态参数仅决定于状态。对应某一确定状态，就有一组状态参数。反之，一组确定的状态参数就可以确定一个状态。其数值仅决定于状态，而与达到该状态的途径无关。因此，状态参数的变化（以压力p为例）可表示为： 状态参数的微增量具有全微分的性质，即 第一章 基本概念及定义 * 一、比体积v ——单位质量物质占有的体积。描述系统内部物质分布状况的参数。 基本状态参数： m3/kg 密度和比体积互为倒数，即 kg/m3 第一章 基本概念及定义 * 二、压力 绝对压力p：流体的真实压力。 相对压力(表压力pe、真空度pv)：压力计(真空表)显示的压力。 (压强)p——流体在单位面积上的垂直作用力 。描述流体物质组成的热力系统内部力学状况的参数。 压力的单位：Pa，工程上常用MPa(1 MPa＝106 Pa)。其他还在应用的压力单位有bar (巴)、 atm (标准大气压)、 mmHg (毫米汞柱，0℃)及mmH2O (毫米水柱，4℃)等 第一章 基本概念及定义 * 三、温度 t ＝T－273.15 K T——表征物体的冷热程度 ，是描述系统热状况的参数 。 按气体分子运动学说，气体的温度为气体分子平均移动动能的量度。 热力学温标的基本温度为热力学温度T，采用水的固相、液相和汽相三相共存状态的温度作为定义热力学温标的固定点，规定该点的热力学温度为273.16?K。热力学温度单位K为水的三相点温度的1/273.16。 热力学温标也用摄氏温度t来表示。单位为℃(摄氏度)。摄氏温度的定义为 第一章 基本概念及定义 * 1-3 平衡状态和状态参数坐标图 平衡状态：在没有外界影响的条件下，热力系统的宏观状况不随时间变化的状态。 平衡条件： 热平衡——系统内具有均匀一致的温度。 力平衡——系统内具有确定不变的压力分布 。 化学平衡 系统状态变化，取决于系统和外界间的能量传递。状态公理表 明，确定系统平衡状态所需的独立状态参数的数目等于系统和外界间进行能量传递方式的数目。对于常见的气态物质组成的系统，没有化学反应时，它和外界间传递的能量只有热量和系统容积变化功，因此只要有两个独立的状态参数即可确定系统的状态。 第一章 基本概念及定义 * 1-4 状态方程式 状态方程式：三个基本状态参数(p、v、T)之间的函数关系，即： F(p，v，T)＝0 显函数形式：T＝f1(p，v)，p＝f2(v，T)，v＝f3(p，T) Rg＝R/M—气体常数 ，M—摩尔质量 。 对n (mol)理想气体： pV＝RT 对m (kg)理想气体： pV＝RgT