02第二章能量转换的基本概念和基本定.ppt

外界：系统以外与之相关的所有有关物体。 热力系统选取的人为性 二 平衡状态及基本状态参数 1、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 化的状态称为平衡状态（平衡态）。 若系统的各部分之间没有热量传递,则系统处于热平衡. 若系统的各部分之间没有相对位移,则系统处于力平衡. 处于平衡态的热力系，各处应具有均匀一致的温度、压力等宏观物理量。 实现热力平衡态的条件（无化学反应等其它不平衡势）： 温度平衡（热平衡）。 压力平衡（力平衡）。 处于平衡态的热力系可用确定的压力、温度等宏观的物 理量来描述。 2、状态参数及其特点 状态参数； 描述热力系统所外状态的宏观物理量。 状态参数的特征： 只取决于状态，与过程（路径）无关。 数学特征 3、基本状态参数 (1)、比体积 单位 m3/kg 密度 (2)、压力（压强） 单位：Pa 压力的国际制单位： 1 MPa = 103 kPa = 106 Pa 其它非国际制压力单位： 标准大气压 atm： 1 atm = 101325 Pa 工程大气压 at (kg/cm2);： 1 at = 9.8067×104Pa 巴 bar，毫巴mbar 1 bar ＝1000 mbar＝105 Pa 毫米汞柱 mmHg： 1mmHg＝133.32 Pa 毫米水柱 mmH2O： 1mmH2O＝9.8067 Pa 压力的测量（1） 当 p pb 时 ，p = pb + pg p g 称为表压（压力表） 当 p pb 时， p = pb - pv p v 称为真空度（真空表） 压力的测量（2） p = pb + pg = pb + ρgh p = pb – pv = pb – ρgh pg: 表压 pv：真空度 (3) 、温度 物体冷热程度的标志；系统热平衡的物理特征量。 热力学第零定律： 当物体C同时与物体A和B接触而达到热平衡时,物体A和B也一定热平衡。 这一事实说明物质具备某种宏观性质。若两个热力系分别与第三个热力系热平衡，那么这两个热力彼此处于热平衡。这一宏观物理性质称为温度。 三 状态方程、坐标图 1、状态方程 基本状态参数之间的函数关系式称为工质的状态方程。由状态公理得：只有两保独立变量） F (p,v,T) = 0 或 p=p(T,v); v = v (p,T); T = T (p,v) 四 准平衡态过程和可逆过程 1、准平衡态（准静态）过程 ● 定义：由一系列偏高平衡态不远的状态组成的热力过程称为准平衡态过程。 ● 准平衡态过程的实现过程 过程进行得非常缓慢，平衡破坏后能自动恢复平衡，且恢复需时间（弛豫时间）很短，过程中随时都不致远离平衡状态。 准平衡态过程就可在p - v图上用连续曲线表示。 2、可逆过程（理想过程） 定义 如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向返回原来的状态，并使相互作用中所涉及到的外界也回复到原来的状态，而不留下任何变化，则这一过程为可逆过程。 可逆过程＝准平衡态过程＋无耗散效应 （耗散效应：通过摩阻、电阻、磁阻等使功变为热的效应） 可逆过程不仅要求工质内部是平衡的，而且要求工质与外界的作用可以无条件地逆复。 五 功和热量 功和热量是热力过程中系统与外界交换的不同形式的能量。 1、功（膨胀功或体积功） W ：表示系统与外界交换的膨胀功(外界得到的膨胀功量）。 根据功的定义，功可表示为