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10.1 基本概念 热力学系统：为了便于研究与分析问题，将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔出来的研究对象，称为热力系统，简称系统。 状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。温度、压力、比容或密度称为基本状态参数。 状态公理：确定纯物质系统平衡状态的独立参数＝n＋1 n表示传递可逆功的形式，而加1表示能量传递中的热量传递。 状态方程：F（p、ν、T）＝0 热力参数及坐标图 功和热量：p13 热力过程：工质从某一状态过渡到另一状态所经历的全部状态变化称为热力过程。 热力循环：工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后又回复到初始状态的全部过程称为热力循环。 单位制 10.2 准静态过程 准静态过程：若有一种过程，其进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常接近平衡状态，于是整个过程就可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，并称之为准静态过程。 可逆过程和不可逆过程：当系统进行正反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，这样的过程称为可逆过程。否则为不可逆过程。（p12） 10.3 热力学第一定律 热力学第一定律的实质：热量既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一种形式转换成另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统，而其总量保持恒定，这一自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。把这一定律应用于伴有热现象的能量转换和转移过程，即为热力学第一定律。在工程热力学中，热力学第一定律主要说明热能与机械能在转换过程中的能量守恒。 内能：内能是气体内部所具有的分子动能与分子位能的总和，包括1.分子直线运动的动能；2.分子旋转运动的动能；3.分子内部原子和电子的振动能；4.分子位能。前三项总称为气体分子的内动能，后一项称为气体的内位能。 焓：流动工质传递的总能量包括物质本身储存能量及流动功，即 J 或 J/kg 定义H=U+pV J 或 h＝u＋pv J/kg 称为焓。因为u和p，v都是工质的状态参数，所以焓也是工质的状态参数。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。 热力学第一定律在开口系统和闭口系统的表达式： 闭口系统能量方程的表达式：Q=ΔU+W J 或 q＝Δu＋w J/kg 开口系统能量方程的表达式： 储存能：系统的总存储能E为内存储能与外存储能之和。 稳定流动能量方程及其应用：p51 令 ，wt称为技术功，稳态稳流能量方程又可写出： q＝Δh＋wt 10.4 气体性质 理想气体模型及其状态方程：理想气体是一种经过科学抽象的理想气体模型，它被假设为：气体分子是一些弹性的、不占有体积的质点，分子相互之间没有作用力（引力和斥力）。 理想气体的状态方程：pV＝mRT 其中，R称为气体常数，与气体种类有关，而与气体状态无关。空气的R=287（J/kgK） 实际气体模型及其状态方程：实际气体是在理想气体状态方程的基础上对分子力及分子本身体积的影响进行修正，包括：分子本身体积的修正和分子间相互作用力的修正。 实际气体范德瓦尔方程式： a，b称为范德瓦尔常数。 压缩因子：在相同温度和压力下，实际气体的比容v与按理想气体状态方程计算得到的的比值称为压缩性系数，或压缩因子，用符号z表示。 临界参数：气体能否液化的分界线。p22 对比态及其定律：各状态参数与临界状态的同名参数的比值称为对比参数，如：，， 。对于满足同一对比态方程的各种气体，对比参数pr、Tr和vr中若有两个相等，则第三个对比参数就一定相等，物质也就处于对应状态中，这一规律称为对比态定律。对于满足同一对比状态方程及服从对比态定律的各种气体，可以认为它们的热力性质相似，称为热力学相似的气体。 理想气体比热：单位物量的热容量叫比热，定义为：单位物量的物体，温度升高或降低1K所吸收或放出的热量，称为该物体的比热。 混合气体的性质：p33 10.5理想气体基本热力过程及气体压缩 定容：定容过程是气体容积保持恒定，亦即闭口系统边界固定不变的状态变化过程。定容过程加入的热量，全部用于增加气体的内能；放出的热量等于气体内能的减少。 定压：定压过程是保持系统中气体压力不变的状态变化过程。定压过程所加入或放出的热量，等于气体初、终状态的焓差。qp＝h2－h1 定温：定温过程是系统中工质温度保持不变的状态变化过程。理想气体在定温过程中，