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第一节 工质及其热力状态 二、 工质的热力学状态及其状态参数 1、基本概念(1)热力学状态 (2)平衡状态参数 (3)状态参数 (4)状态方程 　　　当理想气体处于平衡状态时，对1kg质量的气体，其状态方程式为 　　　 pv＝RT 　　　式中：R为理想气体的气体常数，J/kg·K。 　　　 对mkg质量的气体，其状态方程式为 　　　 PV＝mRT 气体常数R与状态无关，只决定于气体的性质。不同的气体，一般具有不同的气体常数。 在热力学中，常用的状态参数有6个： 温度、压力、比体积、热力学能、焓、熵。 温度、压力、比体积是工质的基本状态参数. 热力学能v、焓h、熵s是导出的状态参数。 2、基本状态参数 (1)温度 　　　温度是标志物体冷热程度的一个物理量。处于热平衡的物体具有相同的温度，温度的数值表示方法称为温标。摄氏温标规定在1标准大气压下纯水的冰点温度为0度，沸点的温度为100度，国际单位制采用绝对温标为基本温标。两种温标之间的关系为t=T－273.15，在热力计算时， 通常取t=T－273。 　　　从微观角度分析，物体的冷热程度取决于物体内部微粒运动的状况。按分子运动理论，气体的绝对温度与气体分子的平均动能成正比。气体分子平均动能越大，物体的温度就越高。所以，温度标志着物体内部分子无规则热运动的强烈程度。 　　　 (2)压力 （一）压力的单位 在国际单位中，压力的单位为帕斯卡，简称帕（Pa），1Pa＝1N/m2。 （二）大气压力 空气层由于其自身的重量而对地面上的物体产生压力，这个压力 称为大气压力，简称大气压。物理学中，将纬度45 度海平面上的常年平 均气压定作“标准大气压”，或称为“物理大气压”。 工质的真实压力称为绝对压力，以p表示。 测得的是工质的绝对压力和大气压力之间的差值。 　只有绝对压力才能作为工质的状态参数，表压力和真空都不是状态参数。 　　　 (3)比体积 单位质量的工质所占有的体积称为该工质的比体积，用符号“ν”表示， 单位为m3/kg。 三、状态的改变 (1)过程 (2)谁静态过程:工质从一个状态经过一系列的中间状态连续地变化到另一个状态，它所经历的全部过程称为热力过程，简称过程。　　　 (3)可逆过程:当一个过程进行完了以后，如果能使工质沿相同的路径逆行回复至原来状态，并使整个系统和外界全部都回复到原来状态而不留下任何改变，这一过程就叫做可逆过程。反之则为不可逆过程。 (4)循环 第二节热力学第一定律 一.实质与表达 热力学第一定律是能量守恒原理的一种表达方式。 在一个热力学系统内，能量可转换，即可从一种形式转变成另一种形式，但不能自行产生，也不能毁灭。 一般公式化为：一个系统内能的改变等于供给系统的热量减去系统对外环境所作的功。 热力学第一定律是生物，物理化学等学科的重要定律。 二.解析式 1、纯做功问题 （1）外界对物体做功，物体内能增加 （2）物体对外界做功，物体内能减少 2、纯传热问题 （1）外界向物体传热，物体内能增加 （2）物体向外界传热，物体内能减少 焓(h): 物质具有的能量是热力学能u，而在开口流动系中，物质除了具有热力学能u，还伴随着流动具有流动功pv。人类社会生产中如汽轮机等机械很多都是流体做功，为表达方便，故把u和pv用和的形式来表达， 即物质的焓h=u+pv。 而焓变就好理解了，物质的热力学能或者焓值只是一个数字，有的时候并不能说明什么，焓值或高或低，无法说明物质能做多少功。根据热力学第三定律，你无法把物质的全部热力学能或者焓拿出来做功甚至是有用功，甚至拿出其中的一大部分有时候也是不现实的。你只有知道了你具体拿了多少，也就是热力学能变或者焓变，才能界定其中有用的部分。 总之,状态量是无意义的，变化量才是有意义的。 第二节 热力学第二定律 一、熵、自然过程的方向性 1.热量 1850年，克劳修斯表述为：“热从高温物体传至低温物体可以自发地进行，直到两物体达到热平衡为止。反之热量不可能自发地不付代价地从低温物体传到高温物体。”它指出了传热过程的方向、条件及限度。自然过程的方向性 2.熵: 1865年，克劳休斯将发现的新的状态函数命名为熵，用符号S表示，用增量定义为 ，式中T为物质的热力学温度；dQ为熵增过程中加入物质的热量.其物理意义是体系混乱程度的度量。 二、热力学第二定律的实质与表述 克劳修斯说法 1850年，克劳修斯从热量传递方向性的角度将热力学第二定律表述为：“热量不可能自发地不付代价地从低温物体传到高温物体。” 反之热从高温物体传至低温