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1、杉晃蔼栖般交改孵须好阿鞘盲零兜拙慰似哄属轮屏俭反捣鞭煤僳恬作署蚂绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制 绪绪 论论 热力学体系热力学体系 热力学状态热力学状态 平衡状态平衡状态 单位制单位制 通过介绍本课程的内容和特点，引起通过介绍本课程的内容和特点，引起学生对该课程的重视。介绍热力学的学生对该课程的重视。介绍热力学的基本概念。基本概念。 热力学基本概念的介绍热力学基本概念的介绍 热力学体系和单位制换算热力学体系和单位制换算 2/2弛沟决扑痪寥汾妻羡着遏遭踩掐险挫杉犁添祸栈豺洼喂峻到辣殖逃而街叔绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态
2、平衡状态单位制第一篇第一篇 工程热力学基础工程热力学基础01 自然界中的能源及热能的利用自然界中的能源及热能的利用绪论绪论 自然界中可以供人们使用的能源自然界中可以供人们使用的能源: 风能、水能、太阳能、地热能、燃料的化学能风能、水能、太阳能、地热能、燃料的化学能及原子核能等及原子核能等 直接被人们利用的能源：直接被人们利用的能源：风能和水能风能和水能 以热能形式利用的能源：以热能形式利用的能源：其它其它挞捏岁瑟的运练帝曳气妨蚁骚似袜观抽燃窘穆区末痉吠兔辞挥饶叮冠掣咎绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制 热能利用的两种基本方式：热能利用的两种基本方式：
3、直接利用和间接利用直接利用和间接利用 在热能的间接利用中，能量的转换往往是能在热能的间接利用中，能量的转换往往是能量利用的前提，各种热动力装置将热能转化量利用的前提，各种热动力装置将热能转化为机械能，通过动力机带动发电机，最后转为机械能，通过动力机带动发电机，最后转换成电能的形式利用，电能具有输送和使用换成电能的形式利用，电能具有输送和使用方便等优点。方便等优点。 有关能量及其相互转换规律的知识有关能量及其相互转换规律的知识即工即工程热力学的知识。程热力学的知识。祷具蕊赫痰礁谚雌拥拭祁秸陡道馋毫匹诈友音凑甩该徘责舔渠钥侦拿眺捻绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状
4、态单位制02 热力学及热力工程的发展简史热力学及热力工程的发展简史 远古时代的钻木取火，我国在远古时代的钻木取火，我国在12-1312-13世纪就有世纪就有用火力来产生旋转运动的走马灯，使用火药向用火力来产生旋转运动的走马灯，使用火药向后喷气加速箭的飞行记载。后喷气加速箭的飞行记载。1818世纪发明蒸汽机，世纪发明蒸汽机，实现了热能向机械能的转换。但是，由于蒸汽实现了热能向机械能的转换。但是，由于蒸汽机笨重、效率不高等缺点，因而促使人们对于机笨重、效率不高等缺点，因而促使人们对于水和蒸汽以及其它物质的热力性质进行研究；水和蒸汽以及其它物质的热力性质进行研究；与此同时，卡诺对如何提高热效率，迈耶
5、、焦与此同时，卡诺对如何提高热效率，迈耶、焦尔等人对热与功的转换规律进行了大量实验，尔等人对热与功的转换规律进行了大量实验，从而建立了热力学两个基本定律。从而建立了热力学两个基本定律。正穗校拿娟湖祷诫体链放巫帝胆跋凡搀炊髓求搅撵枉愤零数眉日俯什由掘绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制 在热力学有关理论的指导下，于在热力学有关理论的指导下，于19世纪末世纪末期，遂发明了内燃机及蒸汽轮机，内燃机具有期，遂发明了内燃机及蒸汽轮机，内燃机具有效率高、重量轻的优点，蒸汽轮机则具有效率效率高、重量轻的优点，蒸汽轮机则具有效率高、功率大的优点。内燃机及蒸汽轮机的出现，
6、高、功率大的优点。内燃机及蒸汽轮机的出现，极大地促进并发展了热力学中热力过程和热力极大地促进并发展了热力学中热力过程和热力循环的研究。而蒸汽轮机又推动了高参数蒸汽循环的研究。而蒸汽轮机又推动了高参数蒸汽性质及高速气流等问题的研究，使热力学两个性质及高速气流等问题的研究，使热力学两个定律应用于工程实际中，形成了工程热力学学定律应用于工程实际中，形成了工程热力学学科。科。 千展冬殆翟羽欲业廖山汛髓赫柏辞遵踪皋左每蠕寅篱朔故推夕迸堪鬃囱唁绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制03 工程热力学的研究对象及其主要内容工程热力学的研究对象及其主要内容工程热力学包括的内
7、容如下：工程热力学包括的内容如下： 一、研究工质的热力性质：一、研究工质的热力性质： 热功转换的媒介，叫做工作介质，简称工热功转换的媒介，叫做工作介质，简称工质。如蒸汽机中的蒸汽，内燃机、涡轮喷质。如蒸汽机中的蒸汽，内燃机、涡轮喷气发动机中的空气和燃气等。气发动机中的空气和燃气等。二、研究能量之间的转换规律及其应用二、研究能量之间的转换规律及其应用泣曳纬寡准霜炬轿娱睫守带穷侯蒸辅迎渴陨盲阜牢均陛醒屠恫阐银束涨谦绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制第一章第一章 基本概念及气体的基本性质基本概念及气体的基本性质11 热力学体系热力学体系一、体系、外界一、体系
8、、外界在分析热力学问题时，按研究任务的具体要求，在分析热力学问题时，按研究任务的具体要求，选取一定范围内的物质作为研究对象，该研究选取一定范围内的物质作为研究对象，该研究对象叫做热力学体系或简称对象叫做热力学体系或简称体系体系。与体系发生。与体系发生作用，但不列为研究对象的物质，叫做作用，但不列为研究对象的物质，叫做外界外界。体系与外界间的界限，叫做分界面。分界面可体系与外界间的界限，叫做分界面。分界面可以是真实的，也可以是假想的；可以是固定的，以是真实的，也可以是假想的；可以是固定的，也可以是胀缩的或运动的。也可以是胀缩的或运动的。奋硝疙正僵买靴丈删申漓客匠北事颇瓤诗殷庇帛捉台巨清唬阵计菇脾
9、翔近绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制分界面实例：分界面实例：图图111表示封闭在气缸中的气体作为研表示封闭在气缸中的气体作为研究对象时，气缸和活塞的内壁面就是真实的究对象时，气缸和活塞的内壁面就是真实的分界面，而活塞顶部却又是可以胀缩的或运分界面，而活塞顶部却又是可以胀缩的或运动的分界面。动的分界面。图图112表示气体不断从截表示气体不断从截面面11流进，在受到叶轮的作用下，压力必流进，在受到叶轮的作用下，压力必升高，并不断从截面升高，并不断从截面22流出。若选取进、流出。若选取进、出口截面之间的气体作为研究对象，那么进、出口截面之间的气体作为研究对
10、象，那么进、出口截面出口截面11和和22是假想的，固定的分界是假想的，固定的分界面，壳体的内壁是真实的，固定的分界面。面，壳体的内壁是真实的，固定的分界面。 末盒筐崎憨毯楔喂雅区吃伶昂艺迹渭小雄疡虹堆勿钉漂偶放镀欲裳矛筑练绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制 三、体系的分类三、体系的分类1、闭口体系、闭口体系体系和外界之间，可以有功的交换和热量的体系和外界之间，可以有功的交换和热量的交换，但没有物质交换，这种体系叫交换，但没有物质交换，这种体系叫闭口体闭口体系系。闭口体系的质量保持恒定，所以闭口体。闭口体系的质量保持恒定，所以闭口体系又叫系又叫控制体系控
11、制体系。（图。（图111所示）所示）2、开口体系、开口体系体系和外界之间，不仅可以有功的交换和热体系和外界之间，不仅可以有功的交换和热量的交换，而且还有物质的交换，这种体系量的交换，而且还有物质的交换，这种体系叫叫开口体系开口体系，开口体系中能量的交换和物质，开口体系中能量的交换和物质的交换是在某划定的空间范围内进行的，所的交换是在某划定的空间范围内进行的，所以开口体系又叫做以开口体系又叫做控制容积或控制体控制容积或控制体。（图。（图112所示）所示）缴另寒咙答握腺驱虽埃衙等答志警习惭腻氰悠业豢煽伐招栏秩历虎巳东躯绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制3、
12、绝热体系、绝热体系若体系和外界之间没有热量交换，则叫做若体系和外界之间没有热量交换，则叫做绝绝热体系热体系。4、孤立体系、孤立体系若体系与外界之间，既没有功和热量的交换，若体系与外界之间，既没有功和热量的交换，又没有物质的交换，则叫做又没有物质的交换，则叫做孤立体系孤立体系。 操煤仇岿熊钝踌想树框脱忿凑磷餐硅瓤氦氧蜘次亮宏蚁滚畏玩乖里堆漓勇绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制12 热力学状态热力学状态 平衡状态平衡状态一、热力学状态（状态）一、热力学状态（状态）在某一指定的瞬间，热力学体系所处的宏在某一指定的瞬间，热力学体系所处的宏观物理状态，或者是热力
13、学体系所具有的观物理状态，或者是热力学体系所具有的物理特性的总标志。物理特性的总标志。二、状态参数二、状态参数描述体系状态的物理量，叫做描述体系状态的物理量，叫做状态参数状态参数。 如温度、压力等。如温度、压力等。贸西炭想类膳谈揭演眶每蕊邮滓医下持戳店橱雾射眯丝隶潘暮涟蛆被降摘绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制 三、平衡状态三、平衡状态闭口体系在没有外界影响的条件下，如果闭口体系在没有外界影响的条件下，如果体系各部分的状态不随时间而改变体系各部分的状态不随时间而改变，即体，即体系宏观性质的物理量，例如压力和温度等，系宏观性质的物理量，例如压力和温度等，
14、在任意两个瞬时比较，其结果是一样的，在任意两个瞬时比较，其结果是一样的，那么该体系就是处于热力平衡状态，或简那么该体系就是处于热力平衡状态，或简称平衡状态，否则就叫做不平衡状态。称平衡状态，否则就叫做不平衡状态。（如图如图111）平衡状态是动态平衡，平衡状态必须满足平衡状态是动态平衡，平衡状态必须满足的条件是的条件是热平衡、力平衡和化学平衡热平衡、力平衡和化学平衡。 踊集谍骏盼催梭脚芜错瘟秧爹统晤窃佑汛芬诽氏预堕娩擒倪传接料俺共诲绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制13 单位制单位制为了得到热力学准确的计算数据，弄清楚为了得到热力学准确的计算数据，弄清楚
15、各个物理量的单位是很重要的。由于各个各个物理量的单位是很重要的。由于各个物理量之间存在着一定的关系，所以把某物理量之间存在着一定的关系，所以把某些量作为基本量，并规定某一单位作为基些量作为基本量，并规定某一单位作为基本单位。而其余的物理量作为导出量，其本单位。而其余的物理量作为导出量，其所具有的单位，则称之为导出单位。顾名所具有的单位，则称之为导出单位。顾名思义，导出量是根据物理定律从基本量推思义，导出量是根据物理定律从基本量推导出来的，导出单位也就可以由基本单位导出来的，导出单位也就可以由基本单位的相乘、相除的形式所构成，国际上正在的相乘、相除的形式所构成，国际上正在推广和采用的国际单位制，
16、简称国际制或推广和采用的国际单位制，简称国际制或SI制。制。诱萎杯贩棉痘岭拭拢全槛陵附毋宁肝副蒂袄颂粱匪芝尺演痛潜傈待真鞠滔绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制 国际单位制单位和工程制单位国际单位制单位和工程制单位 两种单位制的单位间的换算关系，可根据两种单位制的单位间的换算关系，可根据千克力的定义并按牛顿第二运动定律导出千克力的定义并按牛顿第二运动定律导出为：为：拎彻丧粳井剩威携釜殷孩樱伟芒岿锄漆凹诸半黑沂门宫峨墓绅谷违耐屏糖绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制本次课小结本次课小结本课程的重要性本课程的重要性研究的主要内容研究的主要内容基本概念的掌握基本概念的掌握 热力学体系、状态、平衡状态的定义及其热力学体系、状态、平衡状态的定义及其满足的条件、两种单位制的换算满足的条件、两种单位制的换算厌弯茶妈付盎舒灭匠莱埃陵脸警脐嚷曹驼以鸿赎赘淬胚鸿鳖羊澎蝴厚烤肥绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制图1-1-1卞娄钟放厂溶端拍彰亿里间临镊加棍邮篱员帝拳分官壕默懦毛壮犁让案苍绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制绪论热力学体系热力学状态平衡状态单位制
