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1、第二章 基本概念,第一节 热力系统第二节 热力状态及状态参数第三节 热力过程第四节 热力循环,第一节 热力系统,一、系统、边界与外界,系统：热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。外界：系统之外与系统有关的物体。边界：系统与外界的分界面。,边界可以是假想的，也可以是实际存在的，可以是固定的，也可以是移动的。通常用虚线标出。,二、系统的类型,1）开口系统：系统与外界有物质交换,2）闭口系统：系统与外界无物质交换,闭口系统具有恒定质量，但具有恒定质量的系统不 一定都是闭口系统,3）绝热系统：系统与外界没有热量交换,4）孤立系统：系统与外界既没有物质交换，也没有热和功的交换,一、状态及状态参数状态
2、：热力系统在某一瞬间所处的宏观物理状况 状态参数：描述系统宏观特性的物理量,第二节 热力状态及状态参数,二、热力学平衡态,1.平衡态：在无外界影响的条件下，如果系统的状态不随时间而变化，则该系统所处的状态称为热力学平衡态。,2.系统实现平衡态的条件在不发生化学反应的系统内,如同时满足力学平衡条件和热平衡条件,则系统处于热力学平衡态。,三、热力状态参数,1.常用状态参数：压力、温度、体积、热力学能、焓和熵。,三、热力状态参数,2.状态参数分类,3.基本状态参数,a.压力：系统表面单位面积上的垂直作用力。,压力的单位：1N/m2=1Pa(帕）1MPa=106Pa；1bar=105Pa,(2)大气压
3、力:Pb 标准大气压（atm)：1atm=0.101325MPa,3.基本状态参数,(3)绝对压力P、表压力Pg、真空度Pv,Pg=PPbPv=Pb P 当PgPb时，取Pb=0.1MPa,b.温度：表征物体冷热程度的物理量。,(1)热平衡定律(热力学第零定律),两个系统分别与第三个系统处于热平衡,这两个系统彼此之间必定处于热平衡。,(2)温标：温度的数值表示法,热力学温标,t(C)=T(K)-273.15,比体积：单位质量工质的体积 m3/kg 密度：单位体积工质的质量 kg/m3=1/v,c.比体积和密度,第三节 热力过程,热力过程:系统从初始平衡态变化到终了平衡态所经历的全部状态，简称“
4、过程”。,一、准静态过程（准平衡过程）,弛豫时间：恢复平衡所需要的时间,第三节 热力过程,一、准静态过程（准平衡过程）,弛豫时间：恢复平衡所需要的时间,如过程进行的足够缓慢，则封闭系统所经历的每一中间状态足够接近平衡态，这样的过程称为准静态过程。,二、可逆过程,系统进行了一个过程后，如系统和外界均能恢复到各自的初态，则这样的过程称为可逆过程。,可逆过程必定是准静态过程，准静态过程不一定可逆。,无任何不可逆因素的准静态过程为可逆过程。,三、状态方程和状态参数坐标图,1,2,1.状态方程,2.状态参数坐标图,其他状态参数坐标图：P-v T-s P-h h-s,第四节 热力循环,工质从初态出发，经过一系列状态变化又回到初态，这种闭合的过程称为循环。,循环的经济性指标用工作系数来表示,动力循环的经济性用循环的热效率来衡量,制冷循环的经济性用循环的制冷系数来衡量,供热循环的经济性用循环的供热系数来衡量,Q1为与高温热源交换的热量，Q2为与低温热源交换的热量,
