热工基础 学习任务三：状态和基本状态参数 任务二-工质的状态参数.pptVIP

工 程 热 力 学Engineering Thermodynamics 模块一 热力学课程的基本概念 一、状态、平衡状态与状态参数 1、 工质的热力状态 工质在某一瞬间的宏观物理状况 2、平衡状态 在不受外界影响（重力场除外）的条件下，如果系统宏观特性不随时间变化，则该系统所处的状态称为平衡状态 系统宏观特性均匀一致，称为均匀热力系 平衡状态的条件：内、外无势差 任务二 工质的状态参数 ? 结论 为什么强调平衡状态？ 在工程热力学的分析中，常常要描述状态。因为平衡状态与时间无关（在我们描述的时间段内），因此是可以用确定的量来表述，是有意义的。 3、 状态参数 1）状态参数的定义 描述工质所处状态的宏观物理量称为状态参数。 2）状态参数的数学特征 3）常用的热力学状态参数 压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵等 其中压力、温度和比体积为三个基本状态参数 二、 基本状态参数 （一）压力－p 1、定义 单位面积上所承受的垂直作用力，及物理学中的压强。气体的压力是气体分子对壁面撞击的统计效果。 2、压力的常用单位 用帕斯卡表示， Pa 、 bar、 KPa、 MPa 1Pa =10-5 bar =10-3 KPa =10-6 MPa 用大气压力来表示 1atm=101325Pa=760mmHg标准大气压 1at=1kgf/cm2=9.807×104Pa工程大气压 用液柱高度来表示 1mmHg=133.3Pa 1mmH2O=9.807Pa 3、压力测量和表示 绝对压力，表压力和真空 环境压力 表压力 绝对压力 真空 环境压力 绝对压力 1．绝对压力：指工质的真实压力，即以绝对真空（完全真空）为基准点计算的压力值称为绝对压力，以字母p表示，其值恒正或为零。 3、真空压力：是指大气压力与绝对压力的差值。用字母pv表示，其值恒正或为零。 2．相对压力：指绝对压力与大气压力的差值，即以当地大气压力为基准点计算的压力值叫做相对压力。用字母pg表示，其值可正、可负、可为零。 压力表显示值增大，被测的真实压力提高； 真空表显示值增大，被测的真实压力减小。 真空度： 思考题1-3 会变化。因为由 和 可知，测压仪表显示压力pg和pv除了与工质的绝对压力p有关外，还与大气压力pb有关，当大气压力变化时，虽工质的绝对压力不变，但测压仪表示数会改变。 思考题1-8答案：绝对压力：指工质的真实压力，即以绝对真空（完全真空）为基准点计算的压力值称为绝对压力，以字母p表示，其值恒正或为零。相对压力：指绝对压力与大气压力的差值，即以当地大气压力为基准点计算的压力值叫做相对压力。用字母pg表示，其值可正、可负、可为零。真空压力：是指大气压力与绝对压力的差值。用字母pv表示，其值恒正或为零。 关系： 和 （二）比体积和密度－v，? 1、比体积－单位质量的工质所占的体积 2、密度－单位体积内所包含的工质的质量，kg/m3 工质的分子在空间分布的疏密程度，作为状态参数多用比体积来表示。若比体积增大表示工质膨胀，比体积减小表示工质被压缩 （三）温度－t，T 1、定义 物体的冷热程度 2、热力学意义 判断与其它热力系是否处于热平衡的标志 3、常用温标 温标－测量温度的标尺（即选择测温物质及其物质的特性、规定温标的基准点及分度方法） 3、常用温标 摄氏温标－t （℃） 基准点：标准大气压力下纯水的冰点和沸点温度为基准点，规定冰点温度为0℃。沸点温度为100℃。 分度方法：认定测温物质的测温属性随温度的变化是线性的。0℃与100℃这两个基准点之间分成100等分,每一等分为1度。 3、常用温标 华氏温标－t （℉） 基准点：标准大气压力下纯水的冰点和沸点温度为基准点，规定冰点温度为32℉，沸点温度为212℉。 分度方法：线性等分 3、常用温标 热力学温标－T （K） 基准点：纯水气、液、固三相共存的状态点（三相点）为基准点，并规定其温度273.16K。 分度方法：三相点温度的1/273.16为1K  热力学温度与摄氏温度的关系（水的冰点为273.15K） ? 结论 为什么要引入热力学温标？ 摄氏温标和华氏温标都是经验温标。由于在分度时采用线性等分的方法，因此在测量除两个基准点以外的温度时，采用不同的测温物质的温度计，或采用不同的物理量作为温度的标志，其测量温度会存在细小的差异。 热力学温标是建立在热力学第二