工程热力学第一章　基本概念.pptVIP

可逆过程和准平衡过程的区别?思考准平衡过程与可逆过程的区别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，过程完成时不能存在任何能量上的耗散。可逆过程必是准平衡过程，准平衡过程是可逆过程的必要条件。定义：平衡状态EquilibriumState一个热力系统，如果在不受外界影响的条件下（重力除外），系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态称为平衡状态。以铜棒为系统。经过足够长时间后，是否可以称为处于平衡状态？问题各种平衡1、热平衡Thermalequilibrium:温差Temperaturedifferential热不平衡势Unbalancedpotentials2、力平衡Mechanicalequilibrium:压差Pressuredifferential力不平衡势Unbalancedpotentials3、相平衡Phaseequilibrium:无相变4、化学平衡Chemicalequilibrium:化学组分不随时间改变，无化学反应各种平衡平衡状态温差—热不平衡势压差—力不平衡势相变—相不平衡势化学反应—化学不平衡势平衡的本质：不存在不平衡势Inanequilibriumstatetherearenounbalancedpotentials平衡状态系统内部或系统与外界之间的一切不平衡势差（力差、温差、化学势差）消失是系统实现热力平衡状态的充要条件。平衡状态与稳定状态之间的关系？平衡状态与均匀状态之间的关系？平衡Equilibrium与稳定Steady稳定：参数不随时间变化稳定但存在不平衡势差去掉外界影响，则状态变化若以（热源+铜棒+冷源）为系统，又如何？稳定不一定平衡，但平衡一定稳定平衡Equilibrium与均匀Uniform平衡：时间上均匀：空间上平衡不一定均匀，单相平衡态则一定是均匀的平衡Equilibrium与均匀Uniform对于处于热力平衡态下的气体、液体（单相），如果不计重力的影响，则系统内部各处的性质是均匀一致的，各处的温度、压力、比体积等状态参数相同。如果考虑重力影响，则系统中的压力和密度将沿高度而有所差别。对于气液两相并存的热力平衡系统，气相和液相的密度不同，因而系统不是均匀的。本书在未加特别说明之处，一律把平衡状态下的单相物系当作是均匀的，各处的状态参数相同。热力系的平衡状态可以用状态参数来描述，每一个状态参数都是从某一个角度来描述系统的某一方面宏观的性质，但是这些状态参数并不都是独立的，而是相互影响的。系统处于平衡状态时，有几个独立变量呢？状态公理Statepostulate状态公理：对组元一定的闭口系，独立状态参数个数N=n+1对于组成一定的物质系统，该系统平衡态的独立状态参数有n+1n－表示系统与外界进行准静功交换的种类数目1－表示系统与外界的热交换状态公理Statepostulate闭口系：而不平衡势差彼此独立?独立参数数目N=不平衡势差数=能量转换方式的数目=各种功的方式+热量=n+1n?容积变化功、电功、拉伸功、表面张力功等不平衡势差状态变化能量传递消除一种达到某一消除一种能量不平衡势差方面平衡传递方式简单可压缩系统的独立变量数简单可压缩系统：N=n+1=2只交换热量和一种准静态的容积变化功状态方程Equationofstate简单可压缩系统：N=2状态方程?基本状态参数（p,v,T)之间的关系状态方程的具体形式理想气体的状态方程实际工质的状态方程？？？取决于工质的性质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。只有平衡态才能在状态坐标图上用点表示，不平衡态没有确定的热力学状态参数，无法在图上表示！注意！！！