1第一章基本概念全解.ppt

根据熵的变化判断一个可逆过程中系统与外界之间热量交换的方向： 系统吸热； ， ， 系统放热。 ， ， 系统绝热，定熵过程。 ， ， 1-5 功量与热量 （2）示热图 在可逆过程中单位质量工质与外界交换的热量可以用T-s 图（温熵图）上过程曲线下的面积来表示。 温熵图也称示热图 1-5 功量与热量 例题 P19：1-6 求：膨胀功。 1-6 热力循环 要实现连续作功，必须构成循环。 热力系统经过一系列变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环。 循环由过程构成 可逆 过程 不可逆 不可逆循环 循环 可逆循环 1-6 热力循环 正循环 p v T s 净效应：对外作功 净效应：吸热 顺时针方向 2 1 1 2 动力循环 逆循环 p v T s 净效应：对内作功 净效应：放热 逆时针方向 2 1 1 2 制冷循环 1-6 热力循环 第一章 小 结 1、理解各基本概念：热力系、平衡态、准静态过程、可逆过程、过程量、状态量、状态参数、功量、热量、熵、 p-v 图、T-s 图、循环； 2、会进行可逆过程功量的计算； 第一章 基本概念 作业 1-1 1-8 1-9 Fundamentals of thermal engineering 热工基础 Fundamentals of thermal engineering 热工基础 1-1 热力系统 第一章 基本概念 热机： 能将热能转换为机械能的机器。如蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机和喷气发动机等。 第一篇 工程热力学 热机工作过程示意图 高温热源 吸热Q1 热机 作功W 机械能 放热Q2 低温热源 锅炉 汽轮机 冷凝器 水泵 冷却水 过热蒸汽 乏汽 循环水 发电机 工质： 实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 热源： 本身热容量很大，且在放出或吸收有限量热量时自身温度及其它热力学参数没有明显变化的物体。 例如：空气、燃气、水蒸气等。 例如：锅炉、循环水池、大气等。 提供热量的热源称为高温热源；吸收热量的热源称为低温热源。 1-1 热力系统 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。 1-1 热力系统 1-1 热力系统 系统的类型 按系统与外界交换的形式分类 系统与外界有三种相互作用形式：质、功、热 以系统与外界关系划分： 1-1 热力系统 有 无 是否传质 开口系 闭口系 是否传热 非绝热系 绝热系 是否传功 非绝功系 绝功系 是否传热、功、质 非孤立系 孤立系 1-2 平衡状态和状态参数 热力状态（状态）：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况。 状态参数：描述热力系状态的物理量，如温度、压力等。 状态参数的特征： 1、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：状态参数的变化量与路径 无关，只与初终态有关； 3、状态参数的微分特征：全微分。 1、平衡状态： 在没有外界作用的情况下，系统的宏观性质不随时间而变化的状态称为平衡状态。 系统内部不存在热量传递，即各处的温度均匀一致的状态称为热平衡状态。 1-2 平衡状态和状态参数 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。 稳定不一定平衡，但平衡一定稳定。 稳定但存在不平衡势差 去掉外界影响， 则状态变化 1-2 平衡状态和状态参数 平衡不一定均匀，单相平衡态则一定是均匀的 平衡：时间上 均匀：空间上 2、基本状态参数 热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数如压力、温度、比体积，称为基本状态参数。 （1）压力 单位面积上所受到的垂直作用力（即压强） 单位 : Pa （帕），1 Pa =1 N/ m2， 1 MPa = 103 kPa =106 Pa 1-2 平衡状态和状态参数 常用压力单位： 1 bar（巴） = 105 Pa 1 atm（标准大气压） = 1.013?105 Pa 1 at （工程大气压） = 0.981?105 Pa 1 mmH2O（毫米水柱） = 9.81 Pa 1 mmHg （毫米汞柱） = 133.3 Pa 1-2 平衡状态和状态参数 压力测量： 绝对压力 p、大气压力pb、表压力pe、真空度pv 只有绝对