熱力學第一章

熱力學第一章第1頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)熱能和機械能轉(zhuǎn)換第二節(jié)熱力系統(tǒng)與工質(zhì)第三節(jié)基本狀態(tài)參數(shù)第四節(jié)平衡狀態(tài)第五節(jié)準靜態(tài)過程、可逆過程第六節(jié)過程功和熱量第七節(jié)熱力循環(huán)第2頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-1熱能和機械能轉(zhuǎn)換1、蒸汽動力裝置熱能動力裝置第6頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月內(nèi)燃動力裝置

燃氣進口排入大氣第8頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月二、制冷裝置中熱量從低溫處傳遞到高溫處的過程蒸發(fā)器q2壓縮機q1w冷凝器膨脹閥1234第9頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-2熱力系統(tǒng)與工質(zhì)熱力系統(tǒng)(熱力系、系統(tǒng))：熱設備中分離出來作為熱力學研究對象的物體。（人為地）

外界：系統(tǒng)以外的所有物質(zhì)1、系統(tǒng)與邊界邊界(界面)：系統(tǒng)與外界的分界面系統(tǒng)與外界的作用都通過邊界第10頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力系統(tǒng)選取的人為性鍋爐汽輪機發(fā)電機給水泵凝汽器過熱器只交換功只交換熱既交換功也交換熱第11頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月邊界特性真實、虛構(gòu)固定、活動邊界可以是假想的，也可以是實際存在的，可以是固定的，也可以是移動的。通常用虛線標出。圖1壓縮中的燃氣圖2流動中的工質(zhì)第12頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月二、熱力系統(tǒng)的分類

1.按系統(tǒng)與外界交換的形式分類系統(tǒng)與外界有三種相互作用形式：質(zhì)、功、熱1）開口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界有物質(zhì)交換工質(zhì)流入工質(zhì)流出QW系統(tǒng)邊界圖3開口系統(tǒng)穩(wěn)定流動開口系統(tǒng)不穩(wěn)定流動開口系統(tǒng)第13頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月2）閉口系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界無物質(zhì)交換

閉口系統(tǒng)具有恒定質(zhì)量，但具有恒定質(zhì)量的系統(tǒng)不一定都是閉口系統(tǒng)QW圖4膨脹中的燃氣系統(tǒng)的邊界第14頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月Concepts&DefinitionsClosedsystem—quantityof

matterunderstudyControlmassOnlyheatandworkcancross

boundaryofclosedsystemOpensystem—regioninspaceonwhichattentionisfocusedControlvolumeHeatandworkmay

crosscontrolsurfaceMassmayalsocross

controlsurface第15頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月3）絕熱系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界沒有熱量交換冷源QW圖5把冷源包括在內(nèi)的絕熱系統(tǒng)第16頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月4）孤立系統(tǒng)：系統(tǒng)與外界既沒有物質(zhì)交換，也沒有熱和功的交換孤立系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的熱傳遞邊界系統(tǒng)T2T1QBA第17頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力系統(tǒng)分類以系統(tǒng)與外界關系劃分：

有無是否傳質(zhì)開口系閉口系是否傳熱非絕熱系絕熱系是否傳功非絕功系絕功系是否傳熱、功、質(zhì)非孤立系孤立系第18頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月1234mQW1

開口系

熱力系統(tǒng)非孤立系＋相關外界＝孤立系1+2

閉口系1+2+3

絕熱閉口系1+2+3+4孤立系第19頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力系統(tǒng)其它分類方式

其它分類方式

物理化學性質(zhì)

均勻系

非均勻系工質(zhì)種類多元系單元系相態(tài)多相單相第21頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月簡單可壓縮系統(tǒng)最重要的系統(tǒng)簡單可壓縮系統(tǒng)只交換熱量和一種準靜態(tài)的容積變化功容積變化功壓縮功膨脹功第22頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月工質(zhì)在熱機中要使熱能不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，需要借助于媒介物質(zhì)。實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)就稱為工質(zhì)。不同性質(zhì)的工質(zhì)對能量轉(zhuǎn)換的效果有直接影響，工質(zhì)性質(zhì)的研究是本學科的重要內(nèi)容之一。原則上，氣、液、固三態(tài)物質(zhì)都可作為工質(zhì)，但熱力學中熱能與機械能之間的相互轉(zhuǎn)換是通過物質(zhì)的體積變化來實現(xiàn)的，為使能量轉(zhuǎn)換有效而迅速，常選氣態(tài)物質(zhì)作為工質(zhì)。

第23頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-3狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)狀態(tài)：某一瞬間熱力系所呈現(xiàn)的宏觀狀況狀態(tài)參數(shù)：描述熱力系狀態(tài)的物理量狀態(tài)參數(shù)的特征：1、單值性：狀態(tài)確定，則狀態(tài)參數(shù)也確定，反之亦然2、狀態(tài)參數(shù)的積分特征：狀態(tài)參數(shù)的變化量與路徑無關，只與初終態(tài)有關3、狀態(tài)參數(shù)的微分特征：全微分第24頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)參數(shù)的積分特征狀態(tài)參數(shù)變化量與路徑無關，只與初終態(tài)有關。數(shù)學上：點函數(shù)、態(tài)函數(shù)1

2ab例：溫度變化山高度變化第25頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)參數(shù)的微分特征設z=z(x,y)dz是全微分充要條件：可判斷是否是狀態(tài)參數(shù)第26頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月強度參數(shù)與廣延參數(shù)強度參數(shù)：與物質(zhì)的量無關的參數(shù)

如壓力

p、溫度T廣延參數(shù)：與物質(zhì)的量有關的參數(shù)可加性

如

質(zhì)量m、容積

V、內(nèi)能

U、焓

H、熵S比參數(shù)：比容比內(nèi)能比焓比熵單位：/kg/kmol

具有強度量的性質(zhì)第27頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月Concepts&DefinitionsExtensiveproperties—propertieswhosevaluedependontheamountofmatterinsystemMass,volume,energy,etc.UseuppercaselettertodesignateextensivepropertiesIntensiveproperties—propertieswhosevaluedoesnotdependontheamountofmatterinsystemPressure,temperature,density,energyperunitmass,etc.Uselowercaselettertodesignateintensiveproperties第28頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-3(Cont.)基本狀態(tài)參數(shù)1、溫度

T2、壓力

p3、比容

v第29頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月1、溫度傳統(tǒng)：冷熱程度的度量。感覺，導熱，熱容量微觀：衡量分子平均動能的量度

T

0.5

mw21)

同T,0.5mw2不同，如碳固體和碳蒸氣2)

T=0

0.5mw

2=0

分子一切運動停止，零點能第30頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力學第零定律溫度的熱力學定義熱力學第零定律（R.W.Fowler）

如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)處于熱平衡，則兩個系統(tǒng)彼此必然處于熱平衡。溫度測量的理論基礎B

溫度計第31頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度的熱力學定義

處于同一熱平衡狀態(tài)的各個熱力系，必定有某一宏觀特征彼此相同，用于描述此宏觀特征的物理量溫度。

溫度是確定一個系統(tǒng)是否與其它系統(tǒng)處于熱平衡的物理量第32頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月溫度的測量溫度計物質(zhì)（水銀，鉑電阻）特性（體積膨脹，阻值）基準點刻度溫標第33頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月常用溫標絕對K攝氏℃

華氏F朗肯R100373.150.01273.160273.15-17.80-273.15212671.6737.8100032-459.670459.67491.67冰熔點水三相點鹽水熔點發(fā)燒水沸點559.67第34頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月溫標的換算第35頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月2、壓力

p常用單位：

1

bar

=105

Pa

1

MPa

=106Pa1

atm

=760mmHg

=1.013105

Pa

1

mmHg

=133.3

Pa1

at=735.6

mmHg=9.80665104

Pa物理中壓強，單位:Pa

,N/m2第36頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月絕對壓力與相對壓力當p>pb表壓力pg當p

<pb真空度pvpbpgppvp第37頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境壓力與大氣壓力環(huán)境壓力指壓力表所處環(huán)境注意：環(huán)境壓力一般為大氣壓，但不一定。

見習題1－7大氣壓隨時間、地點變化。物理大氣壓

1atm=760mmHg當h變化不大，ρ常數(shù)1mmHg=

ρgh=133.322Pa當h變化大，ρρ(h)

第38頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月壓力的測量第39頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月工程計算中，選取的壓力必須是絕對壓力?；痣姀S中所測得的鍋爐汽包、主蒸汽的壓力值都是表壓力，負壓燃燒鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣和凝汽器內(nèi)乏汽的壓力值為真空，計算時都須換算為絕對壓力。

第40頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月其它壓力測量方法高精度測量：活塞式壓力計工業(yè)或一般科研測量：壓力傳感器第41頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月3、比容v［m3/kg]工質(zhì)聚集的疏密程度物理上常用密度

［kg/m3]第42頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-4平衡狀態(tài)1、平衡狀態(tài)定義：在不受外界影響的條件下（重力場除外），如果系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化，則該系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。

溫差

—

熱不平衡勢

壓差

—

力不平衡勢

化學反應

—

化學不平衡勢平衡的本質(zhì)：不存在不平衡勢第43頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月平衡與穩(wěn)定穩(wěn)定：參數(shù)不隨時間變化穩(wěn)定但存在不平衡勢差去掉外界影響，則狀態(tài)變化穩(wěn)定不一定平衡，但平衡一定穩(wěn)定x若以（熱源+銅棒+冷源）為系統(tǒng)，又如何？第44頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月平衡與均勻平衡：時間上均勻：空間上平衡不一定均勻，單相平衡態(tài)則一定是均勻的第45頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月為什么引入平衡概念？如果系統(tǒng)平衡，可用一組確切的參數(shù)（壓力、溫度）描述但平衡狀態(tài)是死態(tài)，沒有能量交換能量交換狀態(tài)變化破壞平衡如何描述第46頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-5狀態(tài)方程、坐標圖平衡狀態(tài)可用一組狀態(tài)參數(shù)描述其狀態(tài)狀態(tài)公理：對組元一定的閉口系，獨立狀態(tài)參數(shù)個數(shù)N=n+1想確切描述某個熱力系，是否需要所有狀態(tài)參數(shù)？第47頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月2、狀態(tài)方程閉口系：不平衡勢差狀態(tài)變化能量傳遞消除一種不平衡勢差

達到某一方面平衡消除一種能量傳遞方式而不平衡勢差彼此獨立獨立參數(shù)數(shù)目N=不平衡勢差數(shù)

=能量轉(zhuǎn)換方式的數(shù)目

=各種功的方式+熱量=n+1n容積變化功、電功、拉伸功、表面張力功等狀態(tài)公理第48頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)方程簡單可壓縮系統(tǒng)：N

=n

+1=2絕熱簡單可壓縮系統(tǒng)N=?狀態(tài)方程基本狀態(tài)參數(shù)（p,v,T)之間的關系第49頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)方程的具體形式理想氣體的狀態(tài)方程實際工質(zhì)的狀態(tài)方程？？？狀態(tài)方程的具體形式取決于工質(zhì)的性質(zhì)第50頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月3、狀態(tài)參數(shù)座標圖簡單可壓縮系N=2，平面坐標圖pv1）系統(tǒng)任何平衡態(tài)可表示在坐標圖上說明：2）過程線中任意一點為平衡態(tài)3）不平衡態(tài)無法在圖上用實線表示常見p-v圖和T-s圖第51頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-6準靜態(tài)過程、可逆過程平衡狀態(tài)狀態(tài)不變化能量不能轉(zhuǎn)換非平衡狀態(tài)無法簡單描述熱力學引入準靜態(tài)（準平衡）過程第52頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月一般過程p1

=

p0+重物p，Tp0T1

=T0突然去掉重物最終p2

=

p0T2

=

T0pv12..第53頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)過程p1

=

p0+重物p，Tp0T1

=

T0假如重物有無限多層每次只去掉無限薄一層pv12...系統(tǒng)隨時接近于平衡態(tài)第54頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)過程有實際意義嗎？既是平衡，又是變化既可以用狀態(tài)參數(shù)描述，又可進行熱功轉(zhuǎn)換疑問：理論上準靜態(tài)應無限緩慢，工程上怎樣處理？第55頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)過程的工程條件破壞平衡所需時間（外部作用時間）恢復平衡所需時間（馳豫時間）>>有足夠時間恢復新平衡準靜態(tài)過程第56頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)過程的工程應用例1-1：活塞式內(nèi)燃機2000轉(zhuǎn)/分曲柄2沖程/轉(zhuǎn)，0.15米/沖程活塞運動速度=200020.15/60=10m/s壓力波恢復平衡速度（聲速）350m/s破壞平衡所需時間（外部作用時間）>>恢復平衡所需時間（馳豫時間）一般的工程過程都可認為是準靜態(tài)過程具體工程問題具體分析?！巴蝗弧薄熬徛钡?7頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)過程的容積變化功pp外f初始：pA

=

p外A

+fA如果

p外微小可視為準靜態(tài)過程dl以汽缸中工質(zhì)為系統(tǒng)mkg工質(zhì)發(fā)生容積變化對外界作的功W=pA

dl

=pdV1kg工質(zhì)w=pdvdl很小，近似認為p不變第58頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)過程的容積變化功pp外2mkg工質(zhì)：W=pdV1kg工質(zhì)：w=pdv1注意：上式僅適用于準靜態(tài)過程第59頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月示功圖pV.12.pp外21mkg工質(zhì)：W=pdV1kg工質(zhì)：w=pdvW第60頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月準靜態(tài)容積變化功的說明pV.12.1）單位為[kJ]或[kJ/kg]2）p-V圖上用面積表示3）功的大小與路徑有關，功是過程量4）統(tǒng)一規(guī)定：dV>0，膨脹對外作功（正）

dV<0，壓縮外內(nèi)作功（負）5）適于準靜態(tài)下的任何工質(zhì)（一般為流體）6）外力無限制，功的表達式只是系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)7）有無f，只影響系統(tǒng)功與外界功的大小差別第61頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月摩擦損失的影響若有f存在，就存在損失pp外21系統(tǒng)對外作功W，外界得到的功W’<W若外界將得到的功W’再返還給系統(tǒng)，系統(tǒng)得到的功W’’<W’則外界、活塞、系統(tǒng)不能同時恢復原態(tài)。第62頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月摩擦損失的影響若f＝0pp外21系統(tǒng)對外作功W，外界得到的功W’＝W若外界將得到的功W’再返還給系統(tǒng)則外界、活塞、系統(tǒng)同時恢復原態(tài)。第63頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月可逆過程的定義

系統(tǒng)經(jīng)歷某一過程后，如果能使系統(tǒng)與外界同時恢復到初始狀態(tài)，而不留下任何痕跡，則此過程為可逆過程。注意：可逆過程只是指可能性，并不是指必須要回到初態(tài)的過程。第64頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月可逆過程的實現(xiàn)準靜態(tài)過程+無耗散效應=可逆過程無不平衡勢差通過摩擦使功變熱的效應(摩阻，電阻，非彈性變性，磁阻等）

不平衡勢差

不可逆根源

耗散效應：

耗散效應第65頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月實際過程都是不可逆的任何實際的熱力過程在作機械運動時不可避免地存在著摩擦，在傳熱時也必定存在著溫差，因此，實際的熱力過程都或多或少地存在著各種不可逆因素，如果使過程沿原路徑逆向進行，并使工質(zhì)回復到原狀態(tài)，必將會給外界留下影響，這就是實際過程的不可逆性。

雖然可逆過程實際上并不存在，但它卻是一種有用的科學抽象，是一切實際過程的理想化極限模型，可逆過程可以理解為在無限小的溫差下傳熱，在摩擦無限微弱的情況下作機械運動的過程，因而可以作為實際過程中能量轉(zhuǎn)換效果比較的標準，并借以指出努力的方向。

第66頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月引入可逆過程的意義

準靜態(tài)過程是實際過程的理想化過程，但并非最優(yōu)過程，可逆過程是最優(yōu)過程。可逆過程的功與熱完全可用系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)表達，可不考慮系統(tǒng)與外界的復雜關系，易分析。實際過程不是可逆過程，但為了研究方便，先按理想情況（可逆過程）處理，用系統(tǒng)參數(shù)加以分析，然后考慮不可逆因素加以修正。第67頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月完全可逆、內(nèi)可逆與外可逆完全可逆

可逆內(nèi)部可逆，外部不可逆

外部可逆，內(nèi)部不可逆常見90℃0℃例：內(nèi)可逆外不可逆第68頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月典型的不可逆過程不等溫傳熱T1T2T1>T2Q自由膨脹真空?????????????????第69頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月典型的不可逆過程節(jié)流過程

(閥門）p1p2p1>p2混合過程?????????????????★★★★★★★★★★★★★★第70頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-7過程功和熱量1、力學定義:力在力方向上的位移2、熱力學定義(外文參考書）

a、當熱力系與外界發(fā)生能量傳遞時，如果對外界的唯一效果可歸結(jié)為取起重物，此即為熱力系對外作功。

b、功是系統(tǒng)與外界相互作用的一種方式，在力的推動下，通過有序運動方式傳遞的能量。功的定義第71頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月功的表達式功的一般表達式熱力學最常見的功容積變化功

其他準靜態(tài)功：拉伸功，表面張力功，電功等第72頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月

熱力系通過邊界與外界的交換的能量中，除了功的部分（不確切）。另一定義：熱量是熱力系與外界相互作用的另一種方式，在溫度的推動下，以微觀無序運動方式傳遞的能量。熱量定義統(tǒng)一規(guī)定：外界向系統(tǒng)傳熱為正系統(tǒng)向外界傳熱為負第73頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱量如何表達？熱量是否可以用類似于功的式子表示？？引入“熵”第74頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱量與容積變化功能量傳遞方式容積變化功傳熱量性質(zhì)過程量過程量推動力壓力p

溫度T標志

dV,dv

dS

,ds公式條件準靜態(tài)或可逆可逆第75頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熵（Entropy）的定義reversible熵的簡單引入:比參數(shù)

[kJ/kg.K]ds:

可逆過程

qrev除以傳熱時的T所得的商

清華大學劉仙洲教授命名為“熵”廣延量

[kJ/K]第76頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熵的說明1、熵是狀態(tài)參數(shù)

3、熵的物理意義：熵體現(xiàn)了可逆過程

傳熱的大小與方向2、符號規(guī)定系統(tǒng)吸熱時為正

Q>0dS>0系統(tǒng)放熱時為負

Q<0dS<04、用途：判斷熱量方向計算可逆過程的傳熱量第77頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月示功圖與示熱圖pVWTSQ

示功圖溫熵(示熱)圖第78頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月【例1-2】一氣缸活塞內(nèi)的氣體由初態(tài)p1=0.5MPa,V1=0.1m3,緩慢膨脹到V2＝0.4m3,若過程中壓力與體積的關系為pV=常數(shù)，試求氣體所做的膨脹功。解：由PV=常數(shù)得kJ第79頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月§1-8熱力循環(huán)要實現(xiàn)連續(xù)作功，必須構(gòu)成循環(huán)定義：

熱力系統(tǒng)經(jīng)過一系列變化回到初態(tài)，這一系列變化過程稱為熱力循環(huán)。不可逆循環(huán)分類：可逆過程不可逆循環(huán)可逆循環(huán)第80頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月正循環(huán)pVTS凈效應：對外作功凈效應：吸熱正循環(huán)：順時針方向2112第81頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月逆循環(huán)pVTS凈效應：對內(nèi)作功凈效應：放熱逆循環(huán)：逆時針方向2112第82頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力循環(huán)的評價指標正循環(huán)：凈效應（對外作功，吸熱）WT1Q1Q2T2動力循環(huán)：熱效率第83頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力循環(huán)的評價指標逆循環(huán)：凈效應（對內(nèi)作功，放熱）WT0Q1Q2T2制冷循環(huán)：制冷系數(shù)第84頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月熱力循環(huán)的評價指標逆循環(huán)：凈效應（對內(nèi)作功，放熱）WT1Q1Q2T0制熱循環(huán)：制熱系數(shù)第85頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章小結(jié)基本概念：熱力系平衡、穩(wěn)定、均勻準靜態(tài)、可逆過程量、狀態(tài)量、狀態(tài)參數(shù)功、熱量、熵

p-V圖、T-S圖循環(huán)、工作系數(shù)第86頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月第一章討論課

熱力系種類：閉口系、開口系、絕熱系、絕功系、孤立系熱力系的選取取決于研究目的和方法，具有隨意性，選取不當將不便于分析。一旦取定系統(tǒng)，沿邊界尋找相互作用。第87頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月例1：絕熱剛性容器向氣缸充氣試分別選取閉口系和開口系，畫出充氣前后邊界，標明功和熱的方向。第88頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)以容器內(nèi)原有氣體為系統(tǒng)閉口系功量：氣體對活塞作功WWQ熱量：氣體通過活塞從外界吸熱Q第89頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)以容器內(nèi)殘留的氣體為系統(tǒng)閉口系功量：殘留氣體對放逸氣體作功W’W’Q’熱量：殘留氣體從放逸氣體吸熱Q’第90頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)以放逸氣體為系統(tǒng)閉口系功量：W+W’熱量：Q+Q’WQW’Q’第91頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)以容器為系統(tǒng)開口系功量：W’熱量：Q’W’Q’第92頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)以氣缸為系統(tǒng)開口系功量：W+W’’熱量：Q+Q’’W’’Q’’WQ第93頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月討論：從上面選取熱力系的例子，我們可以看出：同一問題，可以任意選取系統(tǒng)，不會影響最終結(jié)果，但會使解題過程發(fā)生變化，處理問題的繁簡程度不同。第94頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月狀態(tài)量與過程量狀態(tài)量：描述工質(zhì)狀態(tài)，工質(zhì)的狀態(tài)一定，狀態(tài)參數(shù)一定。具有物理上勢函數(shù)的特征狀態(tài)參數(shù)的變化與過程無關，狀態(tài)參數(shù)的全微分是恰當微分，微元量用符號dz表示。過程量（功和熱）只有在熱力過程中通過邊界才能實現(xiàn)交換和傳遞。沒有過程就不會有遷移的能量——功和熱。不能說“系統(tǒng)具有多少功量或熱量”功量和熱量的大小不僅和系統(tǒng)的初、終態(tài)有關，而且與系統(tǒng)經(jīng)歷的過程有關。不是恰當微分，微元過程寫成“W”和“Q”第95頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題有人說，不可逆過程是無法恢復到初始狀態(tài)的過程，這種說法對嗎？不對。關鍵看是否引起外界變化?？赡孢^程指若系統(tǒng)回到初態(tài)，外界同時恢復到初態(tài)?？赡孢^程并不是指系統(tǒng)必須回到初態(tài)的過程。第96頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月可逆過程與準靜態(tài)過程的區(qū)別和聯(lián)系可逆過程一定是準靜態(tài)過程準靜態(tài)過程不一定是可逆過程可逆過程＝準靜態(tài)過程＋無耗散可逆過程完全理想，以后均用可逆過程的概念。準靜態(tài)過程很少用。第97頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月判斷是否準靜態(tài)與可逆（1）以冰水混合物為熱力系90℃0℃緩慢加熱外部溫差傳熱準靜態(tài)過程系統(tǒng)內(nèi)部等溫傳熱，無耗散內(nèi)可逆外不可逆第98頁，課件共110頁，創(chuàng)作于2023年2月判斷是否準靜態(tài)與可逆（2）蒸汽流經(jīng)減壓閥進入汽輪機典