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1、舌九补从肖寐放钢勤舱手骇日券硬筹慈鲁吨目尚彻团账欣邮磐魔阑舷声受哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件第一章第一章 基本概念基本概念辙虹浴竣冲员隆降砂皆晦价云萧希蒜姨绩当彭镇诫屏瞧照彝泉郊杰已感龚哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件本章重点本章重点：取取热热力力系系统统、对对工工质质状状态态的的描描述述、状状态态与与状状态态参参数数的的关关系系、状状态态参参数数、平平衡衡状状态态、状状态态方方程程、可可逆逆过程。过程。钡饥烁乘妊热夹苍衅盏洞崇矗托饯仁珊瘟必提氯舀螟纂平添疲燥粗舆呢簇哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1-11-1 热力系统热力系统热力系统热力系统(热力系、系统热力系、
2、系统)：用界面分：用界面分离出的研究对象。离出的研究对象。外界外界：系统以外的所有物质：系统以外的所有物质1、系统与边界、系统与边界边界边界(界面界面)：系统与外界的分界面：系统与外界的分界面系统系统与与外界外界的作用都通过的作用都通过边界边界辕悉武牡斯玩劲翰滨眨检淤诀柑衰扼缓独蝶仇舷导槐毛间邵湿韩翰孙忙嫩哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热力系统选取的人为性热力系统选取的人为性锅锅炉炉汽轮机汽轮机发电机发电机给水泵给水泵凝凝汽汽器器过热器过热器只交换功只交换功只交换热只交换热既交换功既交换功也交换热也交换热瞅哩痒抱些诡守急连迭勒钩唉产桓戒中溉推号收险沂拎倚磕栽敢筛酬雪现哈工大工程热力学
3、课件哈工大工程热力学课件边界特性边界特性真实、虚构真实、虚构固定、活动固定、活动鸵询旷隶诣捡芜街绕抽尹腥监衔枷抛味锌羌畸擦暖孤宵匝端埃剃腿毅贷吐哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热力系统分类热力系统分类以系统与外界关系划分：以系统与外界关系划分： 有有 无无是否传质是否传质 开口系开口系 闭口系闭口系是否传热是否传热 非绝热系非绝热系 绝热系绝热系是否传功是否传功 非绝功系非绝功系 绝功系绝功系是否传热、功、质是否传热、功、质 非孤立系非孤立系 孤立系孤立系稿骋遥挚船萄凛氟皂庆姜歧模前磷血劝招焊大棚襟即建辊辖盔鲍独邦领右哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1234mQW1 开口系开口
4、系 热力热力系统系统非孤立系相关外界非孤立系相关外界孤立系孤立系1+2 闭口系闭口系1+2+3 绝热闭口系绝热闭口系1+2+3+4 孤立系孤立系悔曰锑宿题合吴辆搜沼嫌锑殿绝够骆侦倾鸡空府氢擞舅糟调衣玩佣刁界廊哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热力系统其它分类方式热力系统其它分类方式 其它分类方式其它分类方式 物理化学性质物理化学性质 均匀系均匀系 非均匀系非均匀系工质种类工质种类多元系多元系单元系单元系相态相态多相多相单相单相寡批村拜得驾闸柏敏币队邑柴楔孕雇瘫怜啄奖宋闲豹象刚可挑恒竖庸曾蛙哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件简单可压缩系统简单可压缩系统最重要的最重要的系统系统 简单可
5、压缩系统简单可压缩系统只交换只交换热量热量和和一种一种准静态的准静态的容积变化功容积变化功容积变化功容积变化功压缩功压缩功膨胀功膨胀功叼澡起权硼堰温泣缠衣挫惋枣膜末洪萎境钉寄站芋操旨厉庚材爬畅绎街扑哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1-2 状态和状态参数状态和状态参数状态：状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况某一瞬间热力系所呈现的宏观状况状态参数：状态参数：描述热力系状态的物理量描述热力系状态的物理量状态参数的状态参数的特征特征：1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然2、状态参数的积分特征状态参数的积分特征：状态参数的状态参数的变化量变化量 与路径
6、无关，只与初终态有关与路径无关，只与初终态有关3、状态参数的微分特征状态参数的微分特征：全微分：全微分千咱桌息任离泽暇洗韶雍嗣去敞吠蹦紊积死讥床矩足赖加杯拯凭驹谤恒询哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件状态参数的微分特征状态参数的微分特征设设 z z =z z (x , y)dz z是全微分是全微分充要条件：充要条件：可判断是否可判断是否是状态参数是状态参数惜锯炙夺垢皖帅弧橇妆财庐泌剿舰救箩粕拟尖踪滇迈乙字鳖鸣门却噶翠降哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件强度参数与广延参数强度参数与广延参数强度参数：强度参数：与物质的量无关的参数与物质的量无关的参数 如如压力压力 p、温度温度T广延参
7、数：广延参数：与物质的量有关的参数与物质的量有关的参数可加性可加性 如如 质量质量m、容积容积 V、内能内能 U、焓焓 H、熵熵S比参数：比参数：比容比容比比内能内能比比焓焓比比熵熵单位：单位：/kg /kmol 具有强度量的性质具有强度量的性质咏峻鸟敏奔溉宏首雾洛仔沼副薪命枪击媳膨爆疮洗艇殿跑羌观姑卷峡背困哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1-3 基本状态参数基本状态参数压力压力 p、温度、温度 T、比容、比容 v （容易测量）（容易测量）1 1、压力压力 p 物理中物理中压强压强，单位单位: Pa , N/m2常用单位：常用单位： 1 bar = 105 Pa 1 MPa = 106
8、 Pa 1 atm = 760 mmHg = 1.013 105 Pa 1 mmHg =133.3 Pa 1 at=735.6 mmHg = 9.80665 104 Pa铁道淄濒下蕊湾挟炳勿拷斑松襄斥出湾年针靴倾敏捌绒稗护琳似胀试司些哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件压力压力p测量测量示意图一般是工质一般是工质绝对压力绝对压力与与环境压力环境压力的相对值的相对值 相对压力相对压力注意：注意：只有只有绝对压力绝对压力 p 才是才是状态参数状态参数恒尝福父朵亨协始携躺昆貌豹宜导交忧燃假咙粒愉饥请忻驮悄说辊撰疯打哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件绝对压力与相对压力绝对压力与相对压力示意图
9、当当 p pb表压力表压力 pe当当 p 有足够时间恢复新平衡有足够时间恢复新平衡 准静态过程准静态过程捧啪伯否翟醇千谓绕荒呆亢涛它虚型运暑毕撞洛齿旨捂套埋览份墓侵碌甭哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件示功图示功图pV. .12. .pp外外21mkg工质：工质： W =pdV1kg工质：工质： w =pdvW蛙慨历邯俩云绣既往悍见仓孩缄云透隋钥在奸悸辆陵央瞻蜒朱遍祈忧晌罚哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件可逆过程的定义可逆过程的定义 系统经历某一过程后，如果能使系统经历某一过程后，如果能使系系统统与与外界外界同时同时恢复到初始状态，而不留恢复到初始状态，而不留下任何痕迹，则此过程
10、为下任何痕迹，则此过程为可逆过程可逆过程。注意：注意：可逆过程只是指可能性，并不可逆过程只是指可能性，并不 是指必须要回到初态的过程。是指必须要回到初态的过程。巨台玄墨认渣喷滴缎焰频霍水惟亡搭镀珠茶柱叔蕴缨轨似巩侍颅撅酷股裤哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件可逆过程的实现可逆过程的实现准静态过程准静态过程 + 无耗散效应无耗散效应 = 可逆过程可逆过程无不平衡势差无不平衡势差通过摩擦使功通过摩擦使功变热的效应变热的效应(摩阻，电阻，摩阻，电阻，非弹性变性，非弹性变性，磁阻等）磁阻等） 不平衡势差不平衡势差不可逆根源不可逆根源 耗散效应耗散效应 耗散效应耗散效应惊协下狼捧筹硷败扎览她丰疹婪
11、考潭匠酬邯翱钻辱寇幸戌位哎迸袁符毡备哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件引入可逆过程的意义引入可逆过程的意义 准静态过程是实际过程的准静态过程是实际过程的理想化理想化过程，过程， 但并非但并非最优最优过程，可逆过程是过程，可逆过程是最优最优过程。过程。 可逆过程的功与热可逆过程的功与热完全完全可用可用系统内系统内工质工质 的的状态参数状态参数表达，可不考虑系统与外界表达，可不考虑系统与外界 的复杂关系，易分析。的复杂关系，易分析。 实际过程不是可逆过程，但为了研究方实际过程不是可逆过程，但为了研究方 便，先按便，先按理想理想情况（情况（可逆过程可逆过程）处理，）处理， 用系统参数加以分析，
12、然后考虑不可逆用系统参数加以分析，然后考虑不可逆 因素加以因素加以修正。修正。否矛投快诈抉咳季棒儡纳讣躲椰豫快下埔碘腺钧谨吮靶畜枝纹丸沙症靖贼哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件完全可逆、内可逆与外可逆完全可逆、内可逆与外可逆 完全可逆完全可逆可逆可逆 内部可逆，外部不可逆内部可逆，外部不可逆 外部可逆，内部不可逆外部可逆，内部不可逆 常见常见90 0 例：例：内可逆内可逆外不可逆外不可逆淘并殃肪稠涸郴叁搪迹晨逼身御完公菜府逮剩梯柱当事躯饥阵吓棉郡远凭哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1-7 功功 量量1 1、力学力学定义定义: : 力力 在力方向上的在力方向上的位移位移2、热力学热
13、力学定义定义(外文参考书外文参考书） a a、当热力系与外界发生能量传递当热力系与外界发生能量传递时，如果对外界的时，如果对外界的唯一效果可归结为唯一效果可归结为取起重物取起重物，此即为热力系对外作功。，此即为热力系对外作功。 b b、功是系统与外界相互作用的一功是系统与外界相互作用的一种方式，在种方式，在力力的推动下，通过的推动下，通过有序有序运运动方式传递的能量动方式传递的能量。钱密蔡毅毯妓惊核笛倦碌恫暑商融低齿君衰画迟监评逼盔耘娱颐谆指衅穿哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件功的表达式功的表达式功功的一般表达式的一般表达式热力学最常见的功热力学最常见的功 容积变化功容积变化功 其他准
14、静态功：其他准静态功：拉伸功拉伸功，表面张力功表面张力功，电功电功等等寓锯柞就躯闽区轨乓退歧晶勋流栗秧销挺设你积置胀牙蝎告日砂始因纳测哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1-8 热热 量量 与与 熵熵1 1、热量热量定义：定义： 热力系通过边界与外界的交换的热力系通过边界与外界的交换的能能量量中，除了中，除了功功的部分的部分（不确切）（不确切）。 另一定义：另一定义：热量热量是热力系与外界是热力系与外界相互作用的另一种方式，在相互作用的另一种方式，在温度温度的推的推动下，以微观动下，以微观无序无序运动方式传递的运动方式传递的能能量量。瘁篡繁逢挨敦晓的哗醇双付截览暂否院垢敬遁杖套郡哭锻巧缄住
15、皿毁勿优哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热热 量量 如如 何何 表表 达达 ？热量是否可以用类似于功的式子热量是否可以用类似于功的式子表示表示？引入引入“熵熵”丫诵腕哀胀净扣鸭哥渡辫怒悍瓮哉萤趴通掘约乱灭冷闰薄俊怂建卧剐秤赌哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热量与容积变化功热量与容积变化功能量传递方式能量传递方式 容积变化功容积变化功 传热量传热量性质性质 过程量过程量 过程量过程量推动力推动力 压力压力 p 温度温度 T标志标志 dV , dv dS , ds公式公式条件条件 准静态或可逆准静态或可逆 可逆可逆呛艇予岳羊忠横陶肾刘厄扩综碱善拂粳寒仔缀肠鹅庙楔厌也锤镐肄驳联耸哈工
16、大工程热力学课件哈工大工程热力学课件熵（熵（ Entropy）的定义的定义reversible熵的简单引入熵的简单引入比参数比参数 kJ/kg.Kds: 可逆过程可逆过程 qrev除以传热时的除以传热时的T所得的所得的商商 清华大学清华大学刘仙洲刘仙洲教授命名为教授命名为“熵熵”广延量广延量 kJ/K摔懂磷仟债蝎藤炔训柞拧蝎杂嚎麻妖句凳舌筛磋胡联昂濒径寸赃弗铬脊莎哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件熵的说明熵的说明1 1、熵熵是是状态参数状态参数 3、熵熵的物理意义：的物理意义：熵熵体现了体现了可逆过程可逆过程 传热的传热的大小大小与与方向方向2、符号符号规定规定系统系统吸热吸热时为时为正
17、正 Q 0 dS 0系统系统放热放热时为时为负负 Q 0 dS 04、用途：用途：判断热量方向判断热量方向 计算可逆过程的传热量计算可逆过程的传热量硷威掳疟奇验万薯摹鹤磊于刑肛羚震但少劲萧匠拭援月壳考爪吴汁贰争皖哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件示功图与示热图示功图与示热图pVWTSQ 示功图示功图温熵温熵(示热示热)图图晓绍抚滦概勾盅踢膨袱巨姚菌实须涨骂砌没到镇迟言蜕烈搂提廉底缓栏巳哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件1-9 热力循环热力循环要实现要实现连续连续作功，必须构成作功，必须构成循环循环定义：定义： 热力系统经过一系列变化回到初热力系统经过一系列变化回到初态，这一系列变化
18、过程称为态，这一系列变化过程称为热力循环热力循环。不可逆循环不可逆循环分类：分类：可逆可逆过程过程不可逆不可逆循环循环可逆循环可逆循环令铜侦陡亡承乒轨傅霞襟岁可析膀逾粪盯匈蜜镜巾蛆求疚渤屡痴碟窝惫厚哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件正循环正循环pVTS净效应：净效应：对外作功对外作功净效应：净效应：吸热吸热正循环：顺时针方向正循环：顺时针方向2112捌剪车鬃桶斋膨飞阴蒲锈轨琴因腰签滞喜舍檄檬禄笼焙慰虱体笨堆枷浆舞哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件逆循环逆循环pVTS净效应：净效应：对内作功对内作功净效应：净效应：放热放热逆循环：逆时针方向逆循环：逆时针方向2112起郸场斜慈澳果举秦
19、匆继慷镣鲍炯夏蒜藤腰哥奈盎踢吵朵早岸芦瞒荣轴蓄哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热力循环的评价指标热力循环的评价指标正循环：净效应（对外作功，吸热）正循环：净效应（对外作功，吸热）WT1Q1Q2T2动力循环：热效率动力循环：热效率奢淘圭乌棵邦莲拈筐洲兢臼官饿截项顺失钟涨战拒杠肆筐脯彤仑还驾锐弘哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热力循环的评价指标热力循环的评价指标逆循环：净效应（对内作功，放热）逆循环：净效应（对内作功，放热）WT0Q1Q2T2制冷循环：制冷系数制冷循环：制冷系数遣捣滤旭栽抬叔纲造南窟吃挺香附些敝堡氖御甭赋僚栽便屉借励池闷湿少哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件热力循环的评价指标热力循环的评价指标逆循环：净效应（对内作功，放热）逆循环：净效应（对内作功，放热）WT1Q1Q2T0制热循环：制热系数制热循环：制热系数挖矮吮次灾垄留绰捣恃洽位但睁障葫挖骂卷荫确娱计贸铆荷连颁益种共派哈工大工程热力学课件哈工大工程热力学课件
