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1、第三章 热力学第一定律,第三章 小结,基本要求 基本知识点 公式小结 重点难点,基本要求,深入理解热力学第一定律的实质，熟练掌握热力学第一定律及其表达式。能够正确、灵活地应用热力学第一定律表达式来分析计算工程实际中的有关问题。 掌握能量、储存能、热力学能、迁移能的概念。 掌握体积变化功、推动功、轴功和技术功的概念及计算公式。 注意焓的引出及其定义式。,基本知识点,热力学第一定律的实质 1.表述：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。 或第一类永动机是不可能制造成功的。 2.实质：能量守恒与转换定律在热力学中的应用。 3.平衡关系式： 输入系统的能量系统输出的能量=系统储存能量的变
2、化,储存能,1.内部储存能热力学能 储存于系统内部的能量称为热力学能 (1)分子热运动形成的内动能。 (2)分子间相互作用形成的内势能。 (3)化学能、原子能及电磁能等。 热力学能是状态参数,2.外部储存能 需要用在系统外的参考坐标系测量的参数来表示的能量，称为外部储存能。,储存能,3.系统的总储存能(内能),迁移能功量和热量,功量和热量不是系统的状态参数，而是与过程特征有关的过程量，称为迁移能。 1.体积(变化)功W(或称膨胀功) 2.轴功WS,3.推动功和流动功Wf,开口系统因工质流动而传递的功称为推动功。其值为pV。 注意：只有在工质流动时才有推动功;当工质不流动时,虽然工质也具有一定的
3、状态参数p和V，但这时的乘积并不代表推动功。,系统维持工质流动所需的功，称为流动功。表示为：,迁移能功量和热量,4.技术功Wt 技术上可以利用的功称为技术功 .,5.有用功Wu和无用功 凡是可以用来提升重物、驱动机器的功统称为有用功，用Wu表示，反之，则称无用功。,焓,焓：HUPv 1kg工质的焓称为比焓，用h表示 即：hupv 焓是状态参数,开口系统能量方程,一般开口系统经过微元过程，其能量方程为：,闭口系统能量方程,一般表达式为：,可逆过程：,1kg工质经过有限过程：,循环,1kg工质经过微元过程：,mkg工质经过有限过程：,mkg工质经过微元过程：,稳定流动系统能量方程,1.稳定流动 开
4、口系统内任意一点的工质其状态参数不随时间变化的流动过程称为稳定流动。 实现稳定流动的必要条件是： (1).进、出口截面的参数不随时间而变； (2).系统与外界交换的功量和热量不随时间而变； (3).工质的质量流量不随时间而变，而且进、出口处的质量流量相等。 系统与外界进行物质和能量的交换不随时间而变。,2.稳定流动能量方程,稳定流动能量方程的表达式有以下几种：,1kg工质经过有限过程： 1kg工质经过微元过程： mkg工质经过有限过程： mkg工质经过微元过程：,对于可逆过程,公式小结,一般表达式,闭口 系统,稳定流 动系统,开口 系统,任何工质、任何过程,任何工质、任何过程,任何工质、任何过
5、程,任何工质、可逆过程,任何工质、可逆过程,重点难点,焓 1.状态参数 2.由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。 3.焓的变化在闭口系统的定压过程中等于与外界交换的热量。,稳定流动过程中几种功的关系,膨胀功是简单压缩系统热变功的源泉,工质稳定流经热力设备时，所作的技术功等于膨胀功减去流动功。 对于可逆过程,Wt12cd1 12ba1+1aod12boc2,膨胀功,p1v1,p2v2,能量方程式的应用,1.确定研究对象 2.画出示意图 3.写出所研究热力系的对应能量方程 4.针对具体问题，分析系统与外界的相互作用，作出某些假设和简化，使方程简单明了。 5.求解简化后的能量方程,
