《工程热力学课件》ppt课件

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1、工程热力学课件华北电力大学（北京）动力工程系工程热物理教研室制作2005年5月第一章基本概念BasicConceptsandDefinition§1-1热力系统thermodynamic system热力系统(热力系、系统):人为分割出来，作为热力学研究对象的有限物质系统。外界：系统以外的所有物质1、系统(system)与边界(boundary)边界(界面)：系统与外界的分界面系统与外界的作用都通过边界系统、边界和外界（surrounding）边界特性真实、虚构固定、活动热力系统分类以系统与外界关系划分：有无是否传质开口系闭口系是否传热非绝

2、热系绝热系是否传功非绝功系绝功系是否传热、功、质非孤立系孤立系热力系统其他分类方式其他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简单可压缩系统simplecompressiblesystem最重要的系统简单可压缩系统只交换热量和一种准静态的容积变化功容积变化功压缩功膨胀功2.工质workingsubstance;workingmedium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: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，易大量获取物质三态中气态最适宜。3.热源(heatso

3、urce;heatreservoir)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§1-2状态和状态参数状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况状态参数：描述热力系状态的物理量状态参数的特征：1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然2、状态参数的积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关3、状态参数的微分特征：全微分状态参数的积分特征状态参数变化量与路径无关，只与初终态有关。数学上：点函数、态

4、函数12ab例：温度变化山高度变化状态参数的微分特征设z=z(x,y)dz是全微分充要条件：可判断是否是状态参数强度参数与广延参数intensive propertyextensive property强度参数：与物质的量无关的参数如压力p、温度T广延参数：与物质的量有关的参数可加性如质量m、容积V、内能U、焓H、熵S比参数具有强度量的性质比容比内能比焓比熵单位：/kg/kmol§1-3基本状态参数压力p、温度T、比容v（容易测量）1、压力p物理中压强，单位:Pa,N/m2绝对压力p—absolute pressure表压力pe（pg）-

5、- gauge pressure;真空度pv—vacuum; vacuum pressure当地大气压pb—localatmosphericpressure绝对压力与相对压力当p>pb表压力pe当p

6、013105Pa1mmHg=133.3Pa1mmH2O=9.81Pa1at=1kgf/cm2=9.80665104Pa例题：如图，已知大气压pb=101325Pa，U型管内汞柱高度差H=300mm，气体表B读数为0.2543MPa，求：A室压力pA及气压表A的读数pgA解：2.温度T的一般定义传统：冷热程度的度量。感觉，导热，热容量微观：衡量分子平均动能的量度T0.5mw2热力学第零定律温度的热力学定义热力学第零定律（R.W.Fowler）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。温度测量的理论基础B温度计

7、温度的热力学定义处于同一热平衡状态的各个热力系，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量温度。温度是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量温度的测量温度计物质（水银，铂电阻）特性（体积膨胀，阻值）基准点刻度温标常用温标（temperature scale）绝对K摄氏℃华氏F朗肯R100373.150.01273.160273.15-17.80-273.15212671.6737.8100032-459.670459.67491.67冰熔点水三相点盐水沸点发烧水沸点559.67温标的换算3.比体积v(specific v

8、olume)［m3/kg]工质聚集的疏密程度定义：单位质量工质的体积。又称为比容。比体积与密度(density)密度：单位体积工质的质量§1-4平衡状态thermodynamic