工程熱力學(xué)課件第一章基本概念

工程熱力學(xué)課件第一章基本概念目錄CONTENTS熱力系統(tǒng)狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)基本概念熱力學(xué)第一定律01熱力系統(tǒng)VS指系統(tǒng)與外界只有有限個(gè)相互作用，且系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)種類(lèi)和狀態(tài)沒(méi)有變化的系統(tǒng)。詳細(xì)描述簡(jiǎn)單系統(tǒng)是工程熱力學(xué)中最基本的系統(tǒng)模型，它是一個(gè)理想化的模型，用于簡(jiǎn)化復(fù)雜系統(tǒng)的分析和計(jì)算。在簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，系統(tǒng)與外界的相互作用被假定為只有有限個(gè)，而且系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)種類(lèi)和狀態(tài)在所考慮的過(guò)程中保持不變。這種模型廣泛應(yīng)用于各種熱力學(xué)過(guò)程的分析和計(jì)算?？偨Y(jié)詞簡(jiǎn)單系統(tǒng)指系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)交換，只存在能量交換的熱力系統(tǒng)?？偨Y(jié)詞閉口系統(tǒng)是一個(gè)熱力學(xué)的模型，它是指系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)的交換，只有能量的交換。在閉口系統(tǒng)中，系統(tǒng)的質(zhì)量始終保持不變，只存在能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。這種系統(tǒng)模型廣泛應(yīng)用于各種熱力學(xué)過(guò)程的分析和計(jì)算，如熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射等。詳細(xì)描述閉口系統(tǒng)總結(jié)詞指系統(tǒng)與外界既有物質(zhì)交換又有能量交換的熱力系統(tǒng)。詳細(xì)描述開(kāi)口系統(tǒng)是一個(gè)熱力學(xué)的模型，它是指系統(tǒng)與外界既有物質(zhì)的交換又有能量的交換。在開(kāi)口系統(tǒng)中，系統(tǒng)的質(zhì)量可能會(huì)發(fā)生變化，同時(shí)存在能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化。這種系統(tǒng)模型廣泛應(yīng)用于各種熱力學(xué)過(guò)程的分析和計(jì)算，如燃燒、蒸發(fā)和冷凝等過(guò)程。開(kāi)口系統(tǒng)02狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù)系統(tǒng)在某一時(shí)刻表現(xiàn)出的宏觀性質(zhì)和能量表現(xiàn)。狀態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部各部分之間沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，宏觀性質(zhì)不隨時(shí)間變化的狀態(tài)。平衡狀態(tài)狀態(tài)與平衡狀態(tài)0102狀態(tài)參數(shù)確定系統(tǒng)狀態(tài)所需的獨(dú)立參數(shù)個(gè)數(shù)稱(chēng)為“狀態(tài)方程”。描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，如壓力、溫度、體積等。熱力參數(shù)表示熱量傳遞和轉(zhuǎn)換過(guò)程中常用的一些物理量，如熱量、熵等。熱力參數(shù)是工程熱力學(xué)中研究的主要對(duì)象之一，它們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換和利用過(guò)程中具有重要意義。03基本概念熱力平衡定律熱力平衡狀態(tài)熱力平衡判據(jù)熱力平衡定律描述了系統(tǒng)在平衡態(tài)時(shí)的狀態(tài)，即系統(tǒng)內(nèi)部和系統(tǒng)與外界之間既沒(méi)有能量的交換也沒(méi)有物質(zhì)的交換。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到熱力平衡狀態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)（如溫度、壓力、體積等）不再發(fā)生變化。系統(tǒng)的熱力平衡可以通過(guò)一些宏觀性質(zhì)來(lái)判斷，如溫度、壓力、熵等。熱力過(guò)程01指系統(tǒng)狀態(tài)隨時(shí)間的變化過(guò)程，可以分為等溫過(guò)程、等壓過(guò)程、絕熱過(guò)程等。可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程02根據(jù)過(guò)程是否可逆，可以分為可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程?？赡孢^(guò)程是指系統(tǒng)在變化過(guò)程中，不存在能量損失和物質(zhì)損失的過(guò)程；不可逆過(guò)程則存在能量損失和物質(zhì)損失。熱力過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換03在熱力過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換，如內(nèi)能、機(jī)械能、電能等之間的轉(zhuǎn)換。熱力過(guò)程指系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一系列的熱力過(guò)程后回到初始狀態(tài)的過(guò)程。熱力循環(huán)循環(huán)效率熱力循環(huán)的應(yīng)用衡量熱力循環(huán)效率的參數(shù)，表示循環(huán)過(guò)程中有效能量與總能量之比。熱力循環(huán)在能源利用、動(dòng)力機(jī)械等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。030201熱力循環(huán)04熱力學(xué)第一定律

熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)能量守恒熱力學(xué)第一定律表明，能量不能憑空產(chǎn)生也不能憑空消失，只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。轉(zhuǎn)換與傳遞熱力學(xué)第一定律說(shuō)明了能量的轉(zhuǎn)換與傳遞過(guò)程，系統(tǒng)內(nèi)能的增量等于系統(tǒng)吸收的熱量和對(duì)系統(tǒng)所做的功的總和。平衡狀態(tài)熱力學(xué)第一定律適用于封閉系統(tǒng)的平衡狀態(tài)，即系統(tǒng)與外界沒(méi)有能量交換。特性熱力學(xué)能是系統(tǒng)狀態(tài)的單值函數(shù)，只與系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)，與系統(tǒng)經(jīng)歷的過(guò)程無(wú)關(guān)。定義熱力學(xué)能是指系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和，包括分子動(dòng)能、分子位能、原子核能等。計(jì)算公式熱力學(xué)能的計(jì)算公式為U=u+u_k+u_n，其中u是分子動(dòng)能，u_k是分子位能，u_n是原子核能。熱力學(xué)能熱量是指系統(tǒng)與外界進(jìn)行能量交換的量，表示系統(tǒng)吸收或放出的能量。熱量熵是描述系統(tǒng)混亂程度的一個(gè)