工程热力学1 基本概念ppt课件

.,第二章基本概念,第一节热力系统第二节热力状态及状态参数第三节热力过程第四节热力循环,.,第一节热力系统,一、系统、边界与外界,系统：热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。外界：系统之外与系统有关的物体。边界：系统与外界的分界面。,边界可以是假想的，也可以是实际存在的，可以是固定的，也可以是移动的。通常用虚线标出。,.,二、系统的类型,1）开口系统：系统与外界有物质交换,.,2）闭口系统：系统与外界无物质交换,闭口系统具有恒定质量，但具有恒定质量的系统不一定都是闭口系统,.,3）绝热系统：系统与外界没有热量交换,.,4）孤立系统：系统与外界既没有物质交换，也没有热和功的交换,.,一、状态及状态参数状态：热力系统在某一瞬间所处的宏观物理状况状态参数：描述系统宏观特性的物理量,第二节热力状态及状态参数,.,二、热力学平衡态,1.平衡态：在无外界影响的条件下，如果系统的状态不随时间而变化，则该系统所处的状态称为热力学平衡态。,2.系统实现平衡态的条件在不发生化学反应的系统内,如同时满足力学平衡条件和热平衡条件,则系统处于热力学平衡态。,.,三、热力状态参数,1.常用状态参数：压力、温度、体积、热力学能、焓和熵。,.,三、热力状态参数,.,2.状态参数分类,.,3.基本状态参数,a.压力：系统表面单位面积上的垂直作用力。,压力的单位：1N/m2=1Pa(帕）1MPa=106Pa；1bar=105Pa,(2)大气压力:Pb标准大气压（atm)：1atm=0.101325MPa,.,3.基本状态参数,(3)绝对压力P、表压力Pg、真空度Pv,Pg=PPbPv=PbP当PgPb时，取Pb=0.1MPa,.,b.温度：表征物体冷热程度的物理量。,(1)热平衡定律(热力学第零定律),两个系统分别与第三个系统处于热平衡,这两个系统彼此之间必定处于热平衡。,(2)温标：温度的数值表示法,热力学温标,t(C)=T(K)-273.15,.,比体积：单位质量工质的体积m3/kg密度：单位体积工质的质量kg/m3=1/v,c.比体积和密度,.,第三节热力过程,热力过程:系统从初始平衡态变化到终了平衡态所经历的全部状态，简称“过程”。,一、准静态过程（准平衡过程）,弛豫时间：恢复平衡所需要的时间,.,第三节热力过程,一、准静态过程（准平衡过程）,弛豫时间：恢复平衡所需要的时间,如过程进行的足够缓慢，则封闭系统所经历的每一中间状态足够接近平衡态，这样的过程称为准静态过程。,.,二、可逆过程,系统进行了一个过程后，如系统和外界均能恢复到各自的初态，则这样的过程称为可逆过程。,可逆过程必定是准静态过程，准静态过程不一定可逆。,无任何不可逆因素的准静态过程为可逆过程。,.,三、状态方程和状态参数坐标图,1,2,1.状态方程,2.状态参数坐标图,其他状态参数坐标图：P-vT-sP-hh-s,.,第四节热力循环,工质从初态出发，经过一系列状态变化又回到初态，这种闭合的过程称为循环。,.,循环的经济性指标用工作系数来表示,动力循环的经济性用循环的热效率来衡量,制