工程热力学第一章基本概念PPT课件教学文案.ppt

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1、工程热力学第一章基本概念PPT课件系统、边界与外界（环境）系统：为了便于研究与分析问题，将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔出来的研究对象，称为热力系统（Thermodynamicssystem），简称系统(system)。Aquantityofmatteroraregioninspacechosenforstudy系统、边界与外界（环境）外界（surroundings）：边界以外与系统相互作用的物体，成为外界或环境。边界（boundary）：分隔系统与外界的分界面系统与外界的作用都通过边界系统、边界与外界（环境）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

2、交换热既交换功也交换热系统、边界与外界（环境）边界特性真实、虚构固定、活动fixed、movablereal、imaginary闭口系统与开口系统闭口系统（Closedsystem）：没有物质穿过边界的系统，又称为质量控制系统（Controlmass）。闭口系统的质量保持恒定开口系统（Opensystem）：有物质流穿过边界的系统，又称为控制体积或控制体(Controlvolume)。开口系统的界面称为控制界面。开口系统和闭口系统都可能与外界发生能量（功和热）传递。绝热系统与孤立系统绝热系统（Adiabaticsystem）：系统与外界之间没有热量传递的系统。孤立系统（Isolated

3、system）：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统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1234mQW1开口系热力系统非孤立系＋相关外界＝孤立系1+2闭口系1+2+3绝热闭口系1+2+3+4孤立系简单可压缩系统最重要的系统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系统的内部状况其它分类方式物理化学性质均匀系非均匀系工质种类单元系多元系相态单相系复相系（多相系）第二节热力状态及状态参数状态与状态参数基本状态参数强度性参数与广延性参数状态与状态参数状

4、态（State）：某瞬间热力系所呈现的宏观状况状态参数（Stateproperties）：描述热力状态的物理量状态参数的特征：1.状态参数是状态的函数，状态确定时，状态参数有唯一确定的值。2.工质状态变化时，状态参数的变化值仅与初、终状态相关，而与状态变化的途径无关。——状态参数的积分特征状态参数的积分特征状态参数的数学特征是点函数。热力系统由状态1变化到状态2，z为状态参数，则有：常见状态参数：温度（T），压力（P），比容（v），内能（u），焓（h），熵（s）等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强度参数：与物质的量无关的参数

5、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：比容比内能比焓比熵单位：/kg/kmol具有强度量的性质基本状态参数（Basicstateproperties）基本状态参数：可以直接或间接地用仪表测量的状态参数（方便测量）。温度（T）压力（P）比容（v）或密度（ρ）基本状态参数——温度（temperature）温度的一般解释：冷热程度的度量。温度的微观概念：大量分子热运动的强烈程度。平均平动动能温度比例常数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即为温度。温度的热力学定义：是确定一个系统是否与其

6、它系统处于热平衡的物理量。热力学第零定律热力学第零定律（TheZerothLawofThermodynamics）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热平衡（Thermalequilibrium）在没有外来影响的情况下，两物体相互作用最终达到相同的冷热状况。热力学四定律热力学第零定律1931年T热力学第一定律18401850年E热力学第二定律18541855年S热力学第三定律1906年S基准温标（Temperaturescale）温标：温度的数值标尺。需规定基本定点和每一度的数值。热力学温标（Kelvinscale）：纯水三相点温度为

7、273.16K，每1K为水三相点温度的1/273.16。摄氏温标（Celsiusscale）：1标准大气压下冰熔点温度为0℃，沸点温度为100℃。华氏温标（Fahrenheitscale）：将冰与盐混和后，所能达到的最低温度定为0℉，而概略的将人体温度定为100℉。朗肯温标（Rankinescale）：以绝对零度为起点的华氏温标温标之间的换算基本状态参数——压力（Pressure）微观概念：大量分子碰撞器壁的结果。单位面