第4章 理想气体热力过程及气体压缩.ppt

第三章热力学第一定律
本章重点
本章基本要求
深刻理解热量、储存能、功的概念,深刻理解内能、焓的物理意义
理解膨胀(压缩)功、轴功、技术功、流动功的联系与区别
本章重点
熟练应用热力学第一定律解决具体问题
§3-1系统的储存能
分子动能(移动、转动、振动)
分子位能(相互作用)
核能化学能
一。内能
内能是状态量
 U : 广延参数[ kJ ] u : 比参数[kJ/kg]
内能总以变化量出现,内能零点人为定
说明:
注意:
对理想气体u=f (T)
二。外储存能
系统工质与外力场的相互作用所具有的能量
如:重力位能
以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量
如:宏观动能
组成
系统总能
外部储存能
宏观动能 Ek= mc2/2
宏观位能 Ep= mgz
机械能
系统总能
E = U + Ek + Ep
e = u + ek + ep
一般与系统同坐标,常用U, dU, u, du
系统与外界传递的能量
功
随物质传递的能量
热量
外界热源
外界功源
外界质源
系
统
热量
kJ 或 kcal 且l kcal=
定义:
在温差作用下,系统与外界通过界面传递的能量。
规定:
特点:
是传递过程中能量的一种形式,与热力过程有关
系统吸热热量为正,系统放热热量为负
单位:
功
除温差以外的其它不平衡势差所引起的系统与外界传递的能量.
:
2 轴功W:
在力差作用下,通过系统容积变化与外界传递的能量。
规定: 系统对外作功为正,外界对系统作功为负。
通过轴系统与外界传递的机械功
定义:
单位:l J=l Nm
膨胀功是热变功的源泉
刚性闭口系统轴功不可能为正,轴功来源于能量转换
种类:
注意:
随物质传递的能量
1. 流动工质
本身具有的能量
2. 流动功(或推动功)
为推动流体通过控制体界面而传递的机械功.
推动1kg工质进、
出控制体时需功
注意:
取决于控制体进出口界面工质的热力状态
由泵风机等提供
思考:与其它功区别
焓
对于m千克工质:
焓的定义式:
焓=内能+流动功
焓的物理意义:
(开口系统),表示沿流动方向传递
的总能量中,取决于热力状态的那部分能量.
思考:特别的对理想气体 h= f (T)
对于1千克工质:
h=u+ p v
2 对不流动工质(闭口系统),焓只是一个复合状态参数