基本概念热力学第一定律

《基本概念热力学第一定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、通过热力学的方法导出的状态参数称导出状态参数，这些参数是不可能直接测量获得的，如热力学能(InternalEnergy)、焓(Enthalpy)、熵(Entropy)、自由能(HelmholtzFunction,FreeEnergy)、自由焓(GibbsFunction,FreeEnthalpy)等状态参数的性质1)平衡态下状态参数是点函数2)强度参数不具有可加性导出状态参数propertiesdefinedbymathematicallycombiningotherpropertiesorbylawsofthermodynamics复习：温度、压力、体积（比体积）1.5状态方程

2、式和状态参数坐标图基本状态参数之间的热力学函数又称状态方程如：压容图和温熵图■状态参数坐标图状态参数坐标图，尤其是描述过程的图，可以帮助我们理解过程的特性和计算，值得注意。1.6热力过程、功和热量热力系统的状态变化过程称热力过程，简称过程process由一系列准平衡（静态）状态组成的过程称为“准平衡过程”quasiequilibrium如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径(pass)逆向进行时，能使系统和外部都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程(reversibleprocess)功(work,mechanicalwork)被定义为力与力方向上的位移的乘积在

3、力F的作用下沿力的方向产生位移dx，则该力所作的功为δW=Fdx膨胀功的计算expansionwork膨胀功的推导设气缸内气体的压力为p，活塞面积为A，当活塞移动dx时δW=Fdx=pAdx=pdV从状态1到状态2对每kg工质，系统作功习惯规定：系统对外作功时功取正，而外界对系统作功时功取负热量TransferofHeatEnergy定义：热量是指热力过程中系统与外界之间因温差的原因而传递的能量Bringingthesystemanditssurroundingsincontact,iftheyareindifferenttemperatures,Theinteractionbe

4、tweenthemwillbeoccurred,thisinteractionisheattransferofenergy与热能的差别：虽然两者都是能量，但热能是指物质内所含有的以分子的微观运动为特征的能量；热量则是这种能量在传递过程中的大小度量与功也有区别：无论是传递过程中的热量还是物质所具有的热能，能量的大小是微观粒子的热运动能量；功则是一种宏观形态的能量。例题1.1假设图1.7气缸内为气体，气缸和活塞绝热，两者间无摩擦。若将a中的重物突然移去，b中的小球依次移去，试分析气缸内气体所经历的状态是准平衡过程？可逆过程？ab图1.7例题1.1附图结论：a为非平衡过程，但有时近似处

5、理为平衡过程（一定误差）b为准平衡过程，近似为可逆过程热力学中有关的功量轴功：所谓轴功是指热力系统通过轴和外界之间交换的功量或机械功Shaftworkorrotationalmechanicalwork流动功Flowwork：维持工质流动所必须支付的功称为流动功Whenmassentersorleavesacontrolvolume,workisrequiredtopushthefluidintooroutofthesystem.技术功：技术功是指在工程上可资利用的功有用功：将膨胀功中无法加以利用的一部分除去之后的功称为有用功无用功：膨胀功中无法加以利用的功1.7热力循环cycl

6、e指工质从某一初态出发经历一系列热力状态变化后又回到原来初态的热力过程aprocessforwhichtheendstateisidenticaltotheinitialstate1)正向循环：对外作功的循环称为正向循环powercycle;directcycle2)逆向循环：消耗功的循环称为逆向循环reversecycle3)循环经济性：循环经济性代表能量利用的经济性，指通过循环收到的效益和所付代价的比值第2章热力学基本定律theFirstLawofThermodynamics主要讨论在热能和机械能的转换过程中必须遵守的两个基本定律热力学第一定律：规定了转换过程中的数量守恒关系

7、热力学第二定律：说明转换过程中能量的品质问题能量守恒定律用于具有热现象的能量转换过程，称为热力学第一定律对于一个系统，外界通过边界向系统交换的各种形态的能量总和恰好等于系统内部的能量改变量。这是我们所熟知的基本原理2.1热力学第一定律本节分热力系统本身能量表示方法和变化情况、外界作用于系统的热和功三方面讨论热力学第一定律的关系2.1.1热力学能InternalEnergy定义：系统内部工质所具有的各种形式能量的总和称热力学能，过去称为内能。它包含有：1）分子热运动能量，这是分子移