【精品】课件---高等工程热力学之绪论、第一章.ppt

* 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第五节 热力学第二定律、熵 三、熵与熵方程 6、孤立系统熵增原理 孤立系统的一切实际过程总是朝着熵增加的方向进行，这就是孤立 系统的熵增原理。 “熵”是表征热力学第二定律的特征量，在热力学第二定律中占有重 要的地位，热力学第二定律又称为“熵定律”。 7、孤立系统作功能力的损失 作功能力损失的大小与孤立系统熵增的大小成正比。 热力学第二定律的另一种说法称为：“能质贬低原理”（或能量降级 原理）。 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第五节 热力学第二定律、熵 四、喀喇塞特瑞的熵原理 这是引进熵函数的又一种方法。〔5〕P104 热力学第二定律的喀喇氏说法是： 对于系统的任一给定状态，总存在与其任意接近的其他状 态，从给定的状态出发，不可能通过可逆绝热过程而到达 这些状态。 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第五节 热力学第二定律、熵 四、喀喇塞特瑞的熵原理 进行二变量分析表明 积分曲线（绝热线）有唯一确定的斜率，因而绝热线互不相交。 进行三变量的线性微分式分析得出 必定存在一族绝热面式，且这些绝热面是互不相交的。 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第五节 热力学第二定律、熵 四、喀喇塞特瑞的熵原理 结论： 在空间的任一点的邻域内，必存在这样的点，若从绐定点出发，只 沿绝热线移动是不能到达这些点的，这些点就是所有不处在过给定 点的绝热面上的点。 证明喀喇塞特瑞说法： * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第五节 热力学第二定律、熵 四、喀喇塞特瑞的熵原理 经历一个循环，从单一的物体吸收热量，全部转化为对外界作功。 这是违反热力学第二定律的。 利用此结论，可以导出熵函数，过程略。〔5〕P113 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 五、热量 热可定义为：发生在系统与外界之间的除了功以外的相互作用。 热量的热学定义：在温差作用下系统与外界传递的能量。 热量与内能的区别在于：热量是过程量，内能（热能）是状态量。 系统具有多少热量？ 系统具有多少能量？ * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 六、系统与外界传递的能量 1、系统与外界传递能量 包括：热量、功量、和随物质流传递的能量。 ①热量 在温差作用下系统与外界传递 的能量 ②功量 是系统除温差以外的其他不平 衡势差所引起的系统与外界之间传递的 能量。 ③开口系统与外界物质流传递的能量 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 六、系统与外界传递的能量 1、系统与外界传递的能量 ③开口系统与外界物质流传递的能量 包括两部分： （i）流动工质本身具有的内能、宏观动能和重 力位能，随工质流进或流出控制体而带入或带 出控制体 （ii）流动功 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 六、系统与外界传递的能量 2、 焓及其物理意义 焓 焓的物理意义：对于流动工质，焓＝内能＋流动功，即焓具 有能量意义，它表示流动工质向流动前方传递的总能量（共 四项 ）中，取决于热力状态的那部分能 量。对于不流动工质，焓仅是一个复合参数。 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 七、能量守恒方程 1、闭口系统能量方程 系统储存能量的增量： 系统收入能量：Q，系统支出能量：W。建立能量方程(若为有限过程)： 简写为： ， 此为热力学第一定律解析式 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 七、能量守恒方程 1、闭口系统能量方程 微元热力过程 系统经历一个完整的循环 热力学第一定律的物理意义：加给系统一定量的热量，一部分用于改变系统的内能，一部分用于对外作膨胀功（ ）。 * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 七、能量守恒方程 2、热力学第一定律在循环过程中的应用 动力循环与致冷循环属于闭口系统。 整个循环中，从外界得到的净热量应该等于对外界所作的功。 1 2 3 4 v p * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 七、能量守恒方程 3、理想气体内能变化计算 定容过程 对于理想气体： * 高等热力学 * 第一章 热力学基础 第四节 热力学第一定律 七、