工程热力学第1章基本概念及定义2010.pptVIP

热力系统 状态参数的积分特征 状态参数的微分特征 强度参数与广延参数 温度T 的一般定义 温度的热力学定义 温标Temperature scale 常用温标之间的关系 温标的换算 Temperature Measurement Devices 压力p测量 绝对压力与相对压力 环境压力与大气压力 大气压力Atmospheric pressure 平衡Equilibrium与稳定Steady 平衡Equilibrium与均匀Even 坐标图 工质的状态变化过程 一般过程 准静态过程 准静态过程的工程条件 准静态过程的工程应用 常见的不可逆过程 常见的不可逆过程 引入可逆过程的意义 例题：某种气体工质从状态1（p1, V1）可逆地膨胀 到状态2。膨胀过程中： （1）工质的压力服从p=a-bV，其中a，b为常数； （2）工质的pV保持恒定为p1V1。试分别求两过程 中气体的膨胀功。 例题：利用体积为2m3的储气罐中的压缩空 气给气球充气，开始时气球内完全没有气 体，呈扁平状，可忽略其内部容积。设气球 弹力可忽略不计，充气过程中气体温度维持 不变，大气压力为0.9 ×105Pa。为使气球充 到2m3，问气罐内气体最低初压力及气体所 作的功是多少？已知空气满足状态方程式 pV=mRgT。 解：因忽略气球弹力，充气后气球内压力与 大气压力相同，为0.9×105Pa，而充气结束时储 气罐内压力也应恰好降到0.9×105Pa。又依题意， 留在罐内与充入球内的气体温度相同，由于压力 相同，温度相同，故这两部分气体的状态相同。若 取全部气体为热力系，则气体的最小初压应满足 例题：某种气体工质从状态1（p1, V1）可逆地膨胀 到状态2。膨胀过程中： （1）工质的压力服从p=a-bV，其中a，b为常数； （2）工质的pV保持恒定为p1V1。试分别求两过程 中气体的膨胀功。 例题：利用体积为2m3的储气罐中的压缩空 气给气球充气，开始时气球内完全没有气 体，呈扁平状，可忽略其内部容积。设气球 弹力可忽略不计，充气过程中气体温度维持 不变，大气压力为0.9 ×105Pa。为使气球充 到2m3，问气罐内气体最低初压力及气体所 作的功是多少？已知空气满足状态方程式 pV=mRgT。 解：因忽略气球弹力，充气后气球内压力与 大气压力相同，为0.9×105Pa，而充气结束时储 气罐内压力也应恰好降到0.9×105Pa。又依题意， 留在罐内与充入球内的气体温度相同，由于压力 相同，温度相同，故这两部分气体的状态相同。若 取全部气体为热力系，则气体的最小初压应满足 有用功概念 其中:　W—膨胀功 　Wl—摩擦耗功； 　Wp＿排斥大气功。 pb f 解：过程为可逆过程： 考察该过程，储气罐的体积不变，充气时气球中 气体压力等于大气压力，气体膨胀排斥了大气， 所以气球对大气作功 分析：本题中，储气罐内气体向气球充气的过程 是不可逆的，因此不能用 计算过程功。但是，在一些场合下如果界面上 反力为恒值，则可用外部参数计算过程体积变化功。 热量（heat） 1. 热量： 系统与外界之间仅仅由于温度不同而交换的能量。 用Q，q表示，单位J, kJ, J/kg, kJ/kg 2. 可逆过程中系统与外界交换的热量： 3.示热图： 可逆过程中，热量在T-s图上用过程线下面的 面积表示 说明 规定： 系统吸热：热量为正，? q 0 　 系统放热：热量为负，? q 0 系统绝热： ? q = 0 可逆绝热： d s = 0 热量是过程量：与初终状态，过程有关 T s 1 2 ds 示热图 ０ T 功和热量的关系 共同点 （1）都是能量传递的度量，都是过程量； （2）只有在传递过程中才有功，热量。 （1）功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功 过程中往往伴随着能量形态的转变； 热量是大量微观粒子杂乱热运动的能量的传 递，传热过程中不出现能量形态的变化； 区别 （2）功转变成热量是无条件的； 而热转变成功是有条件的。 第一章 基本概念 1-1 热能和机械能相互转换的过程 1-2 热力系统 1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数 1-4 平衡状态、状态方程式、坐标图 1-5 工质的状态变化过程 1-6 过程功和热量 1-7 热力循环 1-7 热力循环 正向循环和逆向循环 1. 正向循环 （1）