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工程热力学总结 第一章,基本概念 工质：　　实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 热源（高温热源） ：工质从中吸取热能的物系。 冷源（低温热源） ：接受工质排出热能的物系。 热力系统（热力系）：人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。系统选择有任意性，可以是物质（气体，也可以是气缸(工具)）。 外界：热力系统以外的部分。 边界：系统与外界之间的分。 系统分类（按能量物质交换分类） 闭口系统：系统与外界无物质交换，系统内质量（关键看质量，只要质量不变，即使气体空间位置发生变化，仍为闭口系，漏气问题常用）恒定不变，也称控制质量 开口系统：系统与外界有物质交换，系统被划定在一定容积范围内，也称控制容积 绝热系统：系统与外界无热量交换 孤立系统：系统与外界既无能量交换，也无物质交换 简单可压缩系统：系统与外界只有热量与容积功交换（现如今均为简单可压缩）。 热力学状态：工质在热力变化过程中某一瞬间呈现出来的宏观物理状况，简称状态（了解即可） 状态参数：描述工质所处状态的宏观物理量。如温度、压力体积、焓（H）、熵(S)、热力学能（u）等。 状态参数其值只取决于初终态，与过程无关。 常用的状态参数有: 压力P、温度T、体积V、热力学能U、焓H和熵S. 其中压力P、温度T和体积V可直接用仪器测量，称为基本状态参数。其余状态参数可根据基本状态参数间接算得。 5）(了解即可)状态参数有强度量与广延量之分：　强度量：与系统质量无关，如P、T。强度量不具有可加性。 　广延量：与系统质量成正比，如V、U、H、S。广延量具有可加性。广延量的比参数（单位质量工质的体积、热力学能等）具有强度量的性质，不具有可加性。 基本状态函数 温度（t） t(℃)=T(K)-273.15 压强：绝对压力p、表压力Pg、真空度pv及大气压力之间的关系 比体积：单位质量物质所占的体积 单位：m3/kg v与ρ互成倒数，即：vρ＝1 平衡态：不受外界影响的情况下，系统宏观状态量量保持不变 实现平衡的充要条件：两个平衡 热平衡：组成热力系统的各部分之间没有热量的传递 力平衡：组成热力系统的各部分之间没有相对位移 状态参数坐标图：对于简单可压系统，由于独立参数只有两个，可用两个独立状态参数组成二维平面坐标系，坐标图中任意一点代表系统某一确定的平衡状态，任意一平衡状态也对应图上一个点，这种图称状态参数坐标图。 平衡状态与均匀状态、稳定状态之间的关系 平衡状态指不受外界影响的情况下，宏观状态不随时间变化。 均匀状态指（状态不随地点改变）内部化学性质，物理状态处处相同。可能有外界影响。 稳定状态指状态不随时间改变；平衡必稳定，稳定不一定平衡 状态方程式 简单可压缩系统平衡态的独立参数只有2个，因此一个状态参数均可以用其它任意两个不同的状态参数表示 对于基本状态参数之间 称为状态方程式 准静态过程：由一系列连续的平衡态组成的过程称为准平衡过程，也称准静态过程（现今所学所分析均为准静态过程）。 如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向运行时，能使系统和外界都返加到原来的状态，而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程，否则为不可逆过程。 可逆过程判定条件 首先应是准平衡过程 过程中不存在任何耗散效应 ！！！准平衡过程只要求系统内部平衡，而有无外部机械摩擦对系统内部平衡无影响，所以准平衡过程可以有耗散效应。 可逆过程则是分析系统与外界作用的总效果，不仅要求系统内部平衡，而且要求系统与外界的作用可以无条件逆复，过程时行时不能存在任何能量上的耗散。所选系统不同，过程可逆性也不同。 功定义式 正负规定：热力学中约定：系统对外界作功取为 正，外界对系统作功取为负。 热量的定义：热力系统与外界之间仅仅由于温度不同则通过边界传递的能量，用Q表示（比热量为q） 热量的正负：热力学中约定：系统吸热为正，放热为负。 功的计算式： 热力循环：工质由某一初态出发，经历一系列热力状态变化后，又回到原来初态的封闭热力过程称为热力循环，简称循环 正向循环：把热能转化为机械能的循环叫正向循环，也叫动力循环，它使外界得到功。 逆向循环：把热量从低温热源传给高温热源的循环叫逆向循环，也叫制冷循环或热泵循环， 它消耗外界的功。 正循环 逆循环 热效率 制冷系数 供热系数 热力学第一定律 热力学第一定律为能量守恒定律 其说明第一类永动机是不可能实现的。 系统储存的能量称为储存能， ，1kg工质的总能为比总能： 它有内部储存能与外部储存能之分。系统的内部储存能即为热力学能 （内能） 热力学能是储存在系统内部的能量，它与系统内工质的内部粒子的微观运动和粒子的空间位置有关。它是温度的函数，也是比