第一章基本概念及定义.ppt

2、状态参数的性质 （1）状态参数的微元差是全微分： （2）状态参数的变化量只与初、终状态有关，而 与途径无关： 4、温度（temperature） ■温度的定义 温度在宏观上表示物体的冷热程度，在微观 上表示分子热运动的激烈程度。 5、压力（pressure） ■压力的定义 单位面积上所受的垂直作用力。气体的压力 是大量分子撞击器壁的平均结果。 表压力 ■压力的单位 6、比体积及密度 ■比体积(specific volume) 1-4 平衡状态、状态方程式、坐标图 1、平衡状态(equilibrium state) ■平衡状态的定义 不受外界作用时，系统的状态不随时间变化。 ■平衡状态的条件 2、状态方程式(state equation) 1-5 工质的状态变化过程 1、准平衡过程(quasi-equilibrium process) ■准平衡过程的定义 实际过程都是不平衡的，但如果偏离平衡状 态很小，并且过程进行得很缓慢，有足够的时间 恢复平衡，则可以认为热力过程中所有状态都无 限接近于平衡状态，这样的过程就称为准平衡过 程（准静态过程，quasi-static process）。 ■准平衡过程的条件 工质与外界的压差和温差无限小。 2、可逆过程(reversible process) ■可逆过程的定义 当系统完成某一过程后，如果沿相同的路径 逆向进行，能使系统和外界都回复到原来的状态 而不留下任何改变，这样的过程就称为可逆过程。 1-6 过程功和热量 1、功(work) ■功的热力学定义 系统与外界由于压差通过边界传递的机械能。 ☆注意：功不仅与初、终状态有关，还与中间途 径有关，属于过程量。 ■可逆过程的体积变化功 ■体积变化功的组成 解： ☆类似题目 活塞上取走重物，活塞上升，求气体所做的 功。 2、过程热量(heat) ■热量的定义 系统与外界由于温差通过边界传递的热能。 ☆注意：热量不仅与初、终状态有关，还与中间 途径有关，属于过程量。 ■热量的正负 系统吸热为正，放热为负。 ■热量的单位 ■可逆过程的热量 1-7 热力循环 1、可逆循环和内可逆循环 ■循环的定义(cycle) 工质从某一状态开始，经过若干过程，又回 复到原来的状态。 ☆注意：工质经历一个循环后，状态参数的变化 量为0。 ■可逆循环和不可逆循环(reversible cycle, irreversible cycle) 全部由可逆过程组成的循环称为可逆循环。 有部分过程或全部过程是不可逆的循环称为不可 逆循环。 只有可逆循环才能在坐标图上用闭合曲线来 表示。 ■内可逆循环(internally reversible cycle) 循环中，系统内部的耗散效应 可以忽略不计，但工质与热源之间 为有限温差传热，是不可逆过程。 此时可以设想在工质与热源之 间有一个中间热源，中间热源与工 质之间的温差无限小，传热过程是 可逆的。这样内部可逆、外部不可 逆的循环称为内可逆循环。 2、正向循环(direct cycle) ■定义 热量从热源传给冷源，热能 转化为机械能、对外界作功的循 环称为正向循环，又称为热动力 循环(power cycle)。 ■ 图和 图 3、逆向循环(reverse cycle) ■定义 热量从冷源传给热源， 机械能转化为热能、外界 耗功的循环称为逆向循环。 ■制冷循环(refrigeration cycle) 夏季制冷，使室内空气维 持较低的温度。 图和 图 4、循环的经济性指标 第一章 小结 ■热能动力装置、制冷装置与热泵、工质、热 源、冷源 ■热力系统及其分类、外界、边界 ■热力学状态、状态参数（压力、温度、体积） ■平衡状态、状态方程式、状态参数坐标图 ■准平衡过程、可逆过程 ■功、热量 ■热力循环、正向循环、逆向循环、循环的经济 性指标 第一章 作业 1-12（功的计算） 1-16（功的计算） 在 图上，可以用过程 线与横轴围成的面积来表示。 注意：（1）热量的正负与熵 的变化相同，熵增大时系统吸热， 熵减小时系统放热。 （2）热量与温度之间没有必然联系。 E 热源 热机 冷源 3 1 2 4 7 5 6 8 正向循环在坐标图上为顺时针方向。 热源 制冷机（热泵） 冷源 室外大气 制冷机 室内空气 室内空气 热泵 室外大气 ■热泵循环(heat pump cycle) 冬季制热，使室内空气维 持较高的温度。 3 1 4 2 7 5 8 6 逆向循环在坐标图上为逆时