【正文】 狀態(tài)參數的變化量與路徑無關，只與初終態(tài)有關 狀態(tài)參數的微分特征 ：全微分 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 強度參數與廣延參數 強度參數： 與物質的量無關的參數 如壓力 p、 溫度 T 廣延參數： 與物質的量有關的參數 ? 可加性 如 質量 m、 容積 V、 內能 U、 焓 H、 熵 S 比參數： 比容 Vvm?Uum?比內能 Hhm?比焓 Ssm?比熵 單位： /kg /kmol 具有強度量的性質 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 167。 13 (Cont.)基本狀態(tài)參數 溫度 T 壓力 p 比容 v 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 溫度 傳統： 冷熱程度的度量。感覺，導熱，熱容量 微觀： 衡量分子平均動能的量度 T ? m w 2 1) 同 T , 2 不同，如碳固體和碳蒸氣 2) T=0 ? 2=0 ? 分子一切運動停止 。零點能否達到？ 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 熱力學第零定律 溫度的熱力學定義 熱力學第零定律 （ . Fowler） 如果兩個系統分別與第三個系統處于 熱平衡 ，則兩個系統彼此必然處于 熱平衡 。 溫度測量的理論基礎 B 溫度計 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 溫度的測量 溫度 計 物質 （ 水銀，鉑電阻 ） 特性 （ 體積膨脹，阻值 ） 基準點 刻度 溫標 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 常用溫標 絕對 K 攝氏 ℃ 華氏 F 朗肯 R 100 0 0 212 100 0 32 0 冰熔點 水三相點 鹽水熔點 發(fā)燒 水沸點 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 溫標的換算 O[ ] [ ] 2 7 3 . 1 5T K t C??O 5[ ] ( [ ] 32 )9t C t F??[ ] [ ] 4 5 9 . 6 7t F t R??華中科技大學能源學院 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 ， 單位 : Pa , N/m2 工程大氣壓 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 絕對壓力與相對壓力 當 p pb 表壓力 pg 當 p pb 真空度 pv bvp p p??pb pg p pv p bg PPP ??華中科技大學能源學院 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。 見習題 1－ 7 大氣壓 隨時間、地點變化。 物理大氣壓 1atm=760mmHg 當 h變化不大， ρ?常數 1mmHg= ρgh= 當 h變化大， ρ? ρ(h) ()p h g d h?? ? ??華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 壓力的測量 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 工程計算中，選取的壓力必須是 絕對壓力 ?；痣姀S中所測得的鍋爐汽包、主蒸汽的壓力值都是 表壓力 ，負壓燃燒鍋爐爐膛內的煙氣和凝汽器內乏汽的壓力值為 真空 ， 計算時都須換算為絕對壓力。 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 其它壓力測量方法 高精度測量： 活塞式壓力計 工業(yè)或一般科研測量： 壓力傳感器 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 3 、 比容 v ［ m3/kg] Vvm?工質聚集的疏密程度 物理上常用 密度 ? ［ kg/m3] 1v??華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 問題 1： A B BA pp ?取 A+B為系統 系統的壓力是多少？ 系統沒有確定的壓力！ 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 問題 2： 取 A+B為系統 系統的溫度是多少？ A B BA TT ?系統沒有確定的溫度！ 只有當熱力系統各處狀態(tài)一致的時候，才可以用一組的確定的狀態(tài)參數來描述。 隔熱板 華中科技大學能源學院 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，如果系統的狀態(tài)參數 不隨時間變化 ，則該系統處于平衡狀態(tài)。 A B BA pp ?A B BA TT ?BA ? BA ?華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 力平衡 — 沒有 力不平衡勢（力差） 熱平衡 — 沒有熱不平衡勢（溫差） 平衡的本質：不存在不平衡勢 Equilibrium： there are no unbalanced driving potentials 平衡狀態(tài)必須滿足的條件 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 平衡的重要性 只有處于平衡狀態(tài)的熱力系統才可以用一組確定狀態(tài)參數來描述。 熱力學中處理的都是平衡狀態(tài)。 熱力學中幾乎所有的理論都是以平衡狀態(tài)為基礎的。 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 平衡與穩(wěn)定 穩(wěn)定 (Steady)：參數不隨時間變化 穩(wěn)定 但存在 不平衡勢差 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 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 平衡與均勻 平衡 ：時間上 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 華中科技大學能源學院 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 華中科技大學能源學院 工程熱物理教研室 167。 15 狀態(tài)方程、坐標圖 平衡狀態(tài) 可用 一組 狀態(tài)參數描述其狀態(tài) 狀態(tài)公理：對組元一定的 閉口系 ，獨立狀態(tài)參數個數 N=n+1 想確切描述某個熱力系，是否需要所有狀態(tài)參數？ 華中科技大學能源學院