【正文】 狀態(tài)參數(shù)的變化量與路徑無(wú)關(guān)，只與初終態(tài)有關(guān) 狀態(tài)參數(shù)的微分特征 ：全微分 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 強(qiáng)度參數(shù)與廣延參數(shù) 強(qiáng)度參數(shù)： 與物質(zhì)的量無(wú)關(guān)的參數(shù) 如壓力 p、 溫度 T 廣延參數(shù)： 與物質(zhì)的量有關(guān)的參數(shù) ? 可加性 如 質(zhì)量 m、 容積 V、 內(nèi)能 U、 焓 H、 熵 S 比參數(shù)： 比容 Vvm?Uum?比內(nèi)能 Hhm?比焓 Ssm?比熵 單位： /kg /kmol 具有強(qiáng)度量的性質(zhì) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 13 (Cont.)基本狀態(tài)參數(shù) 溫度 T 壓力 p 比容 v 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 溫度 傳統(tǒng)： 冷熱程度的度量。感覺(jué)，導(dǎo)熱，熱容量 微觀： 衡量分子平均動(dòng)能的量度 T ? m w 2 1) 同 T , 2 不同，如碳固體和碳蒸氣 2) T=0 ? 2=0 ? 分子一切運(yùn)動(dòng)停止 。零點(diǎn)能否達(dá)到？ 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力學(xué)第零定律 溫度的熱力學(xué)定義 熱力學(xué)第零定律 （ . Fowler） 如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)處于 熱平衡 ，則兩個(gè)系統(tǒng)彼此必然處于 熱平衡 。 溫度測(cè)量的理論基礎(chǔ) B 溫度計(jì) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 溫度的測(cè)量 溫度 計(jì) 物質(zhì) （ 水銀，鉑電阻 ） 特性 （ 體積膨脹，阻值 ） 基準(zhǔn)點(diǎn) 刻度 溫標(biāo) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 常用溫標(biāo) 絕對(duì) K 攝氏 ℃ 華氏 F 朗肯 R 100 0 0 212 100 0 32 0 冰熔點(diǎn) 水三相點(diǎn) 鹽水熔點(diǎn) 發(fā)燒 水沸點(diǎn) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 溫標(biāo)的換算 O[ ] [ ] 2 7 3 . 1 5T K t C??O 5[ ] ( [ ] 32 )9t C t F??[ ] [ ] 4 5 9 . 6 7t F t R??華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 壓力 p ?常用單位： ? 1 bar = 105 Pa ? 1 MPa = 106 Pa ? 1 atm = 760 mmHg = ?105 Pa ? 1 mmHg = Pa ? 1 at= mmHg = ?104 Pa 物理中壓強(qiáng) ， 單位 : Pa , N/m2 工程大氣壓 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力 當(dāng) p pb 表壓力 pg 當(dāng) p pb 真空度 pv bvp p p??pb pg p pv p bg PPP ??華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 環(huán)境壓力與大氣壓力 環(huán)境壓力 指壓力表所處環(huán)境 注意： 環(huán)境壓力 一般為 大氣壓 ， 但不一定。 見習(xí)題 1－ 7 大氣壓 隨時(shí)間、地點(diǎn)變化。 物理大氣壓 1atm=760mmHg 當(dāng) h變化不大， ρ?常數(shù) 1mmHg= ρgh= 當(dāng) h變化大， ρ? ρ(h) ()p h g d h?? ? ??華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 壓力的測(cè)量 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 工程計(jì)算中，選取的壓力必須是 絕對(duì)壓力 。火電廠中所測(cè)得的鍋爐汽包、主蒸汽的壓力值都是 表壓力 ，負(fù)壓燃燒鍋爐爐膛內(nèi)的煙氣和凝汽器內(nèi)乏汽的壓力值為 真空 ， 計(jì)算時(shí)都須換算為絕對(duì)壓力。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 其它壓力測(cè)量方法 高精度測(cè)量： 活塞式壓力計(jì) 工業(yè)或一般科研測(cè)量： 壓力傳感器 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 3 、 比容 v ［ m3/kg] Vvm?工質(zhì)聚集的疏密程度 物理上常用 密度 ? ［ kg/m3] 1v??華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 問(wèn)題 1： A B BA pp ?取 A+B為系統(tǒng) 系統(tǒng)的壓力是多少？ 系統(tǒng)沒(méi)有確定的壓力！ 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 問(wèn)題 2： 取 A+B為系統(tǒng) 系統(tǒng)的溫度是多少？ A B BA TT ?系統(tǒng)沒(méi)有確定的溫度！ 只有當(dāng)熱力系統(tǒng)各處狀態(tài)一致的時(shí)候，才可以用一組的確定的狀態(tài)參數(shù)來(lái)描述。 隔熱板 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 14 平衡狀態(tài) (Equilibrium state) 定義： 在 不受外界影響 的條件下，如果系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù) 不隨時(shí)間變化 ，則該系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。 A B BA pp ?A B BA TT ?BA ? BA ?華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 力平衡 — 沒(méi)有 力不平衡勢(shì)（力差） 熱平衡 — 沒(méi)有熱不平衡勢(shì)（溫差） 平衡的本質(zhì)：不存在不平衡勢(shì) Equilibrium： there are no unbalanced driving potentials 平衡狀態(tài)必須滿足的條件 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 平衡的重要性 只有處于平衡狀態(tài)的熱力系統(tǒng)才可以用一組確定狀態(tài)參數(shù)來(lái)描述。 熱力學(xué)中處理的都是平衡狀態(tài)。 熱力學(xué)中幾乎所有的理論都是以平衡狀態(tài)為基礎(chǔ)的。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 平衡與穩(wěn)定 穩(wěn)定 (Steady)：參數(shù)不隨時(shí)間變化 穩(wěn)定 但存在 不平衡勢(shì)差 去掉 外界影響，則 狀態(tài)變化 穩(wěn)定不一定平衡，但平衡一定穩(wěn)定 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 平衡與均勻 平衡 ：時(shí)間上 equilibrium: no change with time 均勻 ：空間上 uniform: no change with location 非平衡一定非均勻，但平衡不一定均勻 裝有汽水混合物的封閉容器 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 平衡狀態(tài)與環(huán)境 p， T p0 活塞汽缸裝置 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 15 狀態(tài)方程、坐標(biāo)圖 平衡狀態(tài) 可用 一組 狀態(tài)參數(shù)描述其狀態(tài) 狀態(tài)公理：對(duì)組元一定的 閉口系 ，獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)個(gè)數(shù) N=n+1 想確切描述某個(gè)熱力系，是否需要所有狀態(tài)參數(shù)？ 華中科技大學(xué)能源學(xué)院