工程热力学课件.ppt

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第一章基本概念
Basic Concepts and Definition
1-1 热能和机械能相互转换过程
1-2 热力系统
1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数
1-4 平衡状态
1-5 工质的状态变化过程
1-6 功和热量
1-7 热力循环
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1-2 热力系统(热力系、系统、体系)
外界和边界
•系统(thermodynamic system, system)
人为分割出来,作为热力学
研究对象的有限物质系统。
•外界(surrounding ):
与体系发生质量、能量交换的物系。
•边界(boundary):
系统与外界的分界面(线)。
一、定义
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•汽缸-活塞装置(闭口系例)
二、系统及边界示例
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•移动和虚构边界
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1)系统与外界的人为性
2)外界与环境介质
3)边界可以是:
a)刚性的或可变形的或有弹性的
b)固定的或可移动的
c)实际的或虚拟的
注意:
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开口系(open system)(控制体积CV)
—通过边界与外界有质量交换
闭口系(closed system) (控制质量CM)
—没有质量越过边界
1. 按系统与外界质量交换
三、热力系分类
稳定流动开口系统
不稳定流动开口系统
质量、状态参数
区分开口和闭口系统的关键:是否有质量穿越边界,并非质量是否发生变化。
闭口系统内工质质量保持不变,但系统内质量保持不变的系统不一定是闭口系统
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1)闭口系与系统内质量不变的区别;p30思考题1-1
2)开口系与绝热系的关系; p30思考题1-2
3)孤立系与绝热系的关系。
注意:
3. 简单可压缩系(pressible system)
—由可压缩物质组成,无化学反应、与外界有交
换容积变化功(膨胀功or压缩功)的有限物质系统。
绝热系(adiabatic system)—
与外界无热量交换;
孤立系(isolated system)—
与外界无任何形式的质能交换。
2. 按能量交换是否有热量穿过边界
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四、热力系示例
刚性绝热气缸-活塞系统,B侧设有电热丝
取A侧工质(红线内)
—闭口绝热系
取B侧工质
——黄线内不包含电热丝)
—闭口系
——黄线内包含电热丝
—闭口绝热系
A+B+电源及加热丝
(兰线内)
—孤立系
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1-3 工质的热力学状态和基本状态参数
热力学状态(state of thermodynamic system) 状态
—把工质在热力变化过程中某一瞬间所呈现的宏观物理状况
状态参数(state properties)
—用于描述工质所处状态的宏观物理量
,是大量粒子的统计平均效应,只有平衡态才有状态参数,系统有多个状态参数,如
一、热力学状态和状态参数
二、状态参数的特性和分类