[工学]工程热力学第1章-基本概念.ppt

２．实际气体(real gas; imperfect gas)的状态方程 范德瓦尔方程 （a,b为物性常数） R-K方程 （a,b为物性常数） BWR方程 维里型方程 四、 状态参数坐标图（parametric coordinates） 一简单可压缩系只有两个独立参数，所以可用平面坐标上一点确定其状态，反之任一状态可在平面坐标上找到对应点，如： p v 1 p1 v1 T s 2 T2 s2 p T 3 p3 T3 O O O 附：纯物质的p-v-T图 水p-v-T图 一、准平衡过程（准静态过程）(quasi-static process; quasi-equilibrium process) 定义：若过程进行相对缓慢，工质在平衡被破坏后自动回复平衡所需的时间（驰豫时间）很短，工质有足够时间恢复平衡，随时都不致显著偏离平衡状态。 进行条件： 破坏平衡的势— 过程进行无限缓慢 工质有恢复平衡的能力 准静态过程可在状态参数图上用连续实线表示 无穷小 1-5 工质的状态变化过程 P A F Pext 河北理工大学 工程热力学 第一章 基本概念 Basic Concepts and Definition 1-1 热能和机械能相互转换过程 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 1-5 工质的状态变化过程 1-6 功和热量 1-7 热力循环 一、热能动力装置(Thermal power plant) 定义：从燃料燃烧中获得热能并利用热能得到动力的整套设备。 分类 共同本质：由媒介物通过吸热—膨胀作功—排热 气体动力装置(combustion gas power plant) 内燃机(internal combustion gas engine) 燃气轮机装置(gas turbine power plant) 喷气发动机(jet power plant) …… 蒸气动力装置 (steam power plant) 1-1 热能和机械能相互转换的过程 二、工质(working substance; working medium) 定义：实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 对工质的要求: 物质三态中 气态最适宜。 1）膨胀性 2）流动性 3）热容量 4）稳定性，安全性 5）对环境友善 6）价廉，易大量获取 三、热源(heat source; heat reservoir) 定义：工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。 ? 高温热源—热源 （ heat source ） 低温热源—冷源（heat sink） ? 恒温热源(constant heat reservoir) 变温热源(variable heat reservoir) 1-2 热力系统 ? 热力系统(thermodynamic system, system) 人为分割出来，作为热力学 研究对象的有限物质系统。 ? 外界(surrounding )： 与体系发生质、能交换的物系。 ? 边界(boundary)： 系统与外界的分界面（线）。 一、定义 二、系统及边界示例 ? 汽车发动机— 开口系统 ? 汽缸-活塞装置（闭口系例） 气缸进、排气阀都关闭时，取气缸内工质为系统—闭口系统 进排气及燃烧膨胀过程一起研究，取气缸为系统—开口系统 ? 移动和虚构边界 1）系统与外界的人为性 2）外界与环境介质 3）边界可以是 a）刚性的或可变形的或有弹性的 b）固定的或可移动的 c）实际的或虚拟的 注意： 三、热力系分类 按组元数 ①单元系(one component system;pure substance system) 一种均匀的和化学成分不变的物质组成的系统。 ②多元系(multicomponent system) 由两种或两种以上物质组成的系统。 按相数 ①单相系(homogeneous system) 系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 ②复相系(heterogeneous system)