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1、项目一热能转换的基本概念和基本定律,基本概念热力学第一定律、第二定律,LOGO,1.1 热能转换的基本概念,一、热力系、状态及状态参数1.热力系与工质热力系：人为分割出来、研究对象、能用热力学参数来描述的系统。,热力系统选取的人为性,锅炉,汽轮机,发电机,给水泵,凝汽器,过热器,只交换功,只交换热,既交换功也交换热,边界特性,固定、活动；真实、虚构,边界划分的不同，研究对象就不同，系统就不同。解决问题的繁简程度不同。,开口系统：系统与外界有物质交换，系统被划定在一定容积范围内，也称控制容积,闭口系统：系统与外界无物质交换，系统内质量恒定不变，也称控制质量,绝热系统：系统与外界无热量交换,孤立系
2、统：系统与外界既无能量交换，也无物质交换,分类：,1 开口系,例如：,非孤立系相关外界 孤立系,1+2 闭口系,1+2+3 绝热闭口系,1+2+3+4 孤立系,热力系统其它分类方式）,其它分类方式,物理化学性质,均匀系 非均匀系,工质种类,多元系,单元系,相态,多相,单相,热力系统其它分类方式,工质：实现热能向机械能转化的媒介物质。,内燃机（汽油机）,工作物质：燃气,能量转换：,2.平衡状态热力学状态：工质在热力变化过程中某一瞬间呈现出来的宏观物理状况，简称状态。平衡状态：在没有外界影响的条件下，热力系的宏观性质不随时间变化的状态。,系统内部及系统与外界之间的一切不平衡势差（力差、温差、化学势
3、差）消失是系统实现热力平衡状态的充要条件。,实现平衡的充要条件：,热平衡：组成热力系统的各部分之间没有热量的传递力平衡：组成热力系统的各部分之间没有相对位移,热力平衡状态满足：,此外还有化学平衡、相平衡等,自然界的物质实际上都处于非平衡状态，平衡只是一种极限的理想状态工程热力学通常只研究平衡状态,3.基本状态参数状态参数：描述热力系状态的宏观物理量状态参数的特征：,状态确定，则状态参数也确定，反之亦然,状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；状态参数的循环积分等于零,状态参数是全微分,基本状态参数：压力 p、温度 T、比容 v（可直接测量）比体积：,单位：kg/m3,单位：m3/kg,密度
4、：,v与互成倒数，即：v1,压力压力计：测量工质压力的仪器。常见的压力计有压力表和U型管。,由于压力计的测压元件处于某种环境压力的作用下，因此压力计所测得的压力是工质的真实压力p（或称绝对压力）与环境压力pb之差，叫做表压力pe或真空度pv,绝对压力、表压力、真空度及大气压力之间的关系,压力的单位 国际标准单位：帕斯卡(简称帕)符号：Pa 1Pa=1N/m2,标准大气压（atm,也称物理大气压）巴（bar）工程大气压（at）毫米汞柱（mmHg)毫米水柱（mmH2O),工程单位：,各压力单位之间的换算关系：,温度传统：温度是表征物体冷热程度的物理量微观：衡量分子平均动能的量度，表征物质分子运动的
5、激烈程度,BT=0.5mw 20.5mw 2是分子平移运动的平均动能,热力学第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。是测量温度的理论基础。,3）常用温标：温度的数值标尺，称作温标,开尔文K,摄氏,100,373.15,0.01,273.16,0,273.15,-17.8,0,-273.15,37.8,冰熔点,水三相点,水沸点,热力学温标：选取水的三相点为基本点，并定义为273.16K热力学摄氏温标t=T-273.15 T=t+273.15,坐标图：,简单可压缩系 N=2，平面坐标图,p,v,1）系统任何平衡态可 表示在坐标图上,说明：,2）任意一点为平衡态,3）不平衡态无法在图 上表示,常见p-v图和T-s图,4.状态方程式,状态方程：基本参数（p,v,T)之间的关系,二、热力过程、热量和功量1.热力过程,使用规范说明,配色方案修改：配色方案在【格式】-【幻灯片设计】-【配色方案】-【编辑配色方案】下调整。LOGO的添加：Logo添加修改在【视图】-【母版】-【幻灯片母版】下调整。直接选择logo图片删除或修改。字体格式的设置：括标题和文本格式的设置在【视图】-【母版】-【幻灯片母版】下调整。,LOGO,目录,双击此处添加文字,感谢您的关注,
