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*  热力学第一定律 *第一节 热力系统储存能热力系统储存能内部储存能外部储存能储存于热力系统的能量称作热力系统储存能。 宏观动能重力位能热力学能 *一、 热力学能 ——指组成物质的微观粒子本身所具有的能量，它包括两部分：一是分子热运动的动能，称为内动能；二是分子之间由于相互作用力而具有的位能，称为内位能。 热力学能取决于工质的温度和比体积 。 热力系储存能 热力学能：U , 单位为J 或kJ 。 热力学能是工质的状态参数。 *热力学能 单位质量工质的热力学能称为比热力学能。 符号：u；单位：J/kg 或kJ/kg。 气体工质的比热力学能可表示为 在确定的热力状态下，热力系内工质具有确定的热力学能。在实际 分析和计算中，通常只需计算热力过程中工质热力学能的变化量。 因此可任意选取计算热力学能的基本状态，如取0℃或0K时气体的 热力学能为零。 *2. 重力位能：Ep ，单位为 J 或 kJ 二、 外部储存能热力系储存能1. 宏观动能 ：Ek ，单位为J或kJ *热力系总 储存能：E ，单位为 J 或 kJ 比储存能：e ，单位为 J/kg 或 kJ /kg热力系储存能 *热力系储存能热力系储存能E 内动能-温度 u?f（T，v） 内能U、u (热力学能) 内位能-比体积重力位能 Ep Ep ?mgz 外储存能宏观动能 Ek∴ E?U+Ek+Ep 或 e?u+ek+ep * 第二节  热力系与外界传递的能量热量功量工质通过边界时所携带的能量 在热力过程中,热力系与外界交换的能量: *一、 热量 1. 热量 ——热力系和外界之间仅仅由于温度不同而通过边界传递的能量称为热量。热量为在热传递中物体能量改变的量度,为过程量。热量: Q , 单位为J或kJ 。 单位质量工质与外界交换的热量用q 表示,单位为J/kg或kJ/kg 。 微元过程中热力系与外界交换的微小热量用?Q 或?q表示。热量正负规定: q 0 热力系吸热q 0 热力系放热 *2. 熵 有温差便有热量的传递,可用熵的变化量作为热力系与外界间有无热量传递以及热量传递方向的标志 。熵: S , 单位为J/K 或 kJ/K 。单位质量工质所具有的熵称为比熵, 用 s 表示, 单位为 J/（kg?K) 或 kJ/（kg?K） 。 热 量 * 用熵计算热量对微元可逆过程 : ?q?Tds 或 ?Q?TdS 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。 ，，对可逆热力过程1-2:热 量或 *3. 温熵图 (T-s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12s2 s11来表示。 温熵图也称示热图。热 量图2-1 T-s图 *二、 功量 ——在力差作用下,热力系与外界发生的能量交换就是功量。 功量亦为过程量。有各种形式的功,如电功、磁功、膨胀功、轴功等。工程热力学主要研究两种功量形式: 体积变化功 轴功 *1、体积变化功 ——由于热力系体积发生变化（增大或缩小）而通过边界向外界传递的机械功称为体积变化功（膨胀功或压缩功）。体积变化功: W , 单位为J或kJ 。 1kg工质传递的体积变化功用符号w表示，单位为J/kg或kJ/kg。 正负规定: 功 量dv 0 , w 0 , 热力系对外作膨胀功dv 0 , w 0 , 热力系对外作压缩功 * 体积变化功的计算如图2-2所示, 1kg的气体 ;可逆膨胀过程 ; p，A，dx对于微元可逆过程:对于可逆过程1～2：体积变化功∴对于mkg工质：图2-2 体积变化功 * 示功图（p-v图）功 量∴ p-v图也称示功图。 w的大小可以p-v图上的过程曲线下面的面积来表示 。 ∴功量也是一个过程量。体积变化功 *2、轴功 ——热力系通过机械轴与外界交换的功量。轴功: Ws , 单位为J或kJ 。 1kg工质传递的轴功用符号ws表示，单位为J/kg或kJ/kg。 正负规定: 功 量ws 0 , 热力系向外