【正文】 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） 如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)處于 熱平衡 ，則兩個系統(tǒng)彼此必然處于 熱平衡 。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 Definitions ?Closed system— quantity of matter under study ? Control mass ? Only heat and work can cross boundary of closed system ?Open system— region in space on which attention is focused ? Control volume ? Heat and work may cross control surface ? Mass may also cross control surface F l ui d C o n t r o l M a s s C o nt r o l S u r f a c e 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 3）絕熱系統(tǒng)： 系統(tǒng)與外界沒有熱量交換 冷源 Q W 圖 5 把冷源包括在內(nèi)的絕熱系統(tǒng) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 4）孤立系統(tǒng)： 系統(tǒng)與外界既沒有物質(zhì)交換，也沒有熱和功的交換 孤立系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的熱傳遞 邊界 系統(tǒng) T2 T1 Q B A 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力系統(tǒng)分類 以系統(tǒng)與外界關(guān)系劃分： 有 無 是否傳質(zhì) 開口系 閉口系 是否傳熱 非絕熱系 絕熱系 是否傳功 非絕功系 絕功系 是否傳熱、功、質(zhì) 非孤立系 孤立系 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 1 2 3 4 m Q W 1 ? 開口系 熱力 系統(tǒng) 非孤立系＋相關(guān)外界 ＝ 孤立系 1+2 ? 閉口系 1+2+3 ? 絕熱閉口系 1+2+3+4 ? 孤立系 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力系統(tǒng)其它分類方式 其它分類方式 物理化學(xué)性質(zhì) 均勻系 非均勻系 工質(zhì)種類 多元系 單元系 相態(tài) 多相系 單相系 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 簡單可壓縮系統(tǒng) 最重要的系統(tǒng) ? 簡單可壓縮系統(tǒng) 只交換熱量和一種準靜態(tài)的容積變化功 容積變化功 壓縮功、膨脹功 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 工質(zhì) ?在熱機中要使熱能不斷地轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，需要借助于 媒介物質(zhì) 。 12 熱力系統(tǒng)與工質(zhì) 熱力系統(tǒng) (熱力系、系統(tǒng) )： 從熱設(shè)備中分離出來作為熱力學(xué)研究對象的物體。華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研 第一章 基本概念 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 ?第一節(jié) 熱能和機械能轉(zhuǎn)換 ?第二節(jié) 熱力系統(tǒng)與工質(zhì) ?第三節(jié) 基本狀態(tài)參數(shù) ?第四節(jié) 平衡狀態(tài) ?第五節(jié) 準靜態(tài)過程、可逆過程 ?第六節(jié) 過程功和熱量 ?第七節(jié) 熱力循環(huán) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 （人為地） 外界：系統(tǒng)以外的所有物質(zhì) 系統(tǒng)與邊界 邊界 (界面 )：系統(tǒng)與外界的分界面 系統(tǒng) 與 外界 的作用都通過 邊界 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力系統(tǒng)選取的人為性 鍋 爐 汽輪機 發(fā)電機 給水泵 凝汽器 過熱器 只交換功 只交換熱 既交換功 也交換熱 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 邊界特性 固定、 虛構(gòu) 活動 、真實 ?邊界可以是假想的，也可以是實際存在的，可以是固定的，也可以是移動的。 ?實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換的媒介物質(zhì)就稱為 工質(zhì) 。 13 狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù) 狀態(tài)： 某一瞬間熱力系所呈現(xiàn)的宏觀狀況 狀態(tài)參數(shù)： 描述熱力系狀態(tài)的物理量 狀態(tài)參數(shù)的特征： 單值性：狀態(tài)確定，則狀態(tài)參數(shù)也確定，反之亦然 狀態(tài)參數(shù)的積分特征 ：狀態(tài)參數(shù)的變化量與路徑無關(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 強度參數(shù)與廣延參數(shù) 強度參數(shù)： 與物質(zhì)的量無關(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。 溫度測量的理論基礎(chǔ) B 溫度計 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 溫度的測量 溫度 計 物質(zhì) （ 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(xué)能源學(xué)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(xué)能源學(xué)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(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 ， 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(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室