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闭口系统与外界没有物质交换 系统与外界的能量交 换 只有容积变化功与热量两种形式 系统的储存能在热力过 程 中将会发生变化 若系统储存能中的宏观动能和重力位能 不 发生变化 热力过程中系统总储存能的变化 等于系统内 能 的变化 即 如图1所示 取气 缸中的气体作为系统 在力过程中系统从外 界热源取得热量为Q 对外作的膨胀功为W 系统储存能的变化为 知识点 闭口系统能量方程 图1 闭口系统的能量转换 为 U 根据热力学第一定律的表达式 流入系统的能量 流 出系统能量 系统内部储存能的变化量有 对于单位质量工质则有 式 1 即为闭口系统能量方程的表达式 它表示 加给 闭口系统的热量 一部分用于改变系统的内能 另一部分以 容积功的形式与外界进行能量交换 式中各项均可为正 为 负 为零 其中Q W的符号与前面的规定相同 而对于内能 U 0 表示内能增加 U 0 表示内能减少 U 0 表 示内能不变 J 1 J kg 1a 知识点 闭口系统能量方程 对于微元热力过程 或 上式直接根据能量守恒定律推导得出 可用于闭口系统 任何工质任何过程 不论过程是否可逆 对于可逆过程有 必须指出 由于热能转换为机械能必须通过工质膨胀才 能实现 因此 闭口系统能量方程反映了热功转换的实质 是热力学第一定律的基本表达式 2 1a 3a 3 或 知识点 闭口系统能量方程
