【正文】 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。 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)來描述。 熱力學(xué)中處理的都是平衡狀態(tài)。 16 準(zhǔn)靜態(tài)過程、可逆過程 平衡狀態(tài) 狀態(tài)不變化 能量不能轉(zhuǎn)換 非平衡狀態(tài) 無法簡(jiǎn)單描述 熱力學(xué)引入 準(zhǔn)靜態(tài) （ 準(zhǔn)平衡 ） 過程 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 一般過程 p1 = p0+重物 p， T p0 T1 = T0 突然去掉重物 最終 p2 = p0 T2 = T0 p v 1 2 . . 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 假如重物有無限多層 每次只去掉無限薄一層 p v 1 2 . . . 系統(tǒng) 隨時(shí) 接近于平衡態(tài) . . . . . . . . 準(zhǔn)靜態(tài)過程 (Quasiequilibrium processes) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 準(zhǔn)靜態(tài)過程 (Quasiequilibrium processes) 定義：所謂準(zhǔn)靜態(tài)過程是指狀態(tài)變化過程中的每個(gè)中間狀態(tài)都 無限接近 平衡狀態(tài)的過程。 ? 但是這個(gè)功是否等于外界所接收到的有用功（ 技術(shù)上有用的，可以輸給功源的功 ）呢？ 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 摩擦力 f的影響 若有 摩擦力 f 存在，就存在損失 p p外 2 1 系統(tǒng)對(duì)外作功 W，由于摩擦損失，外界得到的 可以再返還給系統(tǒng)的那部分功，只有 W ’W， 而系統(tǒng)此時(shí)得到的功為 W’’W’ 則 外界 、 系統(tǒng) 不能同時(shí)恢復(fù)原態(tài)。 注意： 可逆過程只是指可能性，并不 是指必須要回到初態(tài)的過程。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 完全可逆、內(nèi)可逆與外可逆 完全可逆 內(nèi)部可逆，外部不可逆 外部可逆，內(nèi)部不可逆 ?常見 90 ℃ 0 ℃ 例： 內(nèi)可逆 外不可逆 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 典型的不可逆過程 不等溫傳熱 T1 T2 T1T2 Q 自由膨脹 真空 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 典型的不可逆過程 節(jié)流過程 (閥門） p1 p2 p1p2 混合過程 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 另一定義： 熱量 是熱力系與外界相互作用的另一種方式，在 溫度 的推動(dòng)下，以微觀 無序 運(yùn)動(dòng)方式傳遞的 能量 。 不可逆循環(huán) 分類： 可逆 過程 不可逆 循環(huán) 可逆循環(huán) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 正循環(huán) p V T S 凈效應(yīng)： 對(duì)外作功 凈效應(yīng)： 吸熱 正循環(huán)：順時(shí)針方向 2 1 1 2 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 逆循環(huán) p V T S 凈效應(yīng)： 對(duì)內(nèi)作功 凈效應(yīng)： 放熱 逆循環(huán)：逆時(shí)針方向 2 1 1 2 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力循環(huán)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 正循環(huán)：凈效應(yīng)（對(duì)外作功，吸熱） W T1 Q1 Q2 T2 動(dòng)力循環(huán)：熱效率 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力循環(huán)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 逆循環(huán)：凈效應(yīng)（對(duì)內(nèi)作功，放熱） W T0 Q1 Q2 T2 制冷循環(huán)：制冷系數(shù) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱力循環(huán)的評(píng)價(jià)指標(biāo) 逆循環(huán)：凈效應(yīng)（對(duì)內(nèi)作功，放熱） W T1 Q1 Q2 T0 制熱循環(huán)：制熱系數(shù) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 第一章 小 結(jié) 基本概念： ? 熱力系 ? 平衡、穩(wěn)定、均勻 ? 準(zhǔn)靜態(tài)、可逆 ? 過程量、狀態(tài)量、狀態(tài)參數(shù) ? 功、熱量、熵 ? pV圖、 TS圖 ? 循環(huán)、工作系數(shù) 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 第一章 討論課 ? 熱力系 種類： 閉口系、開口系、絕熱系、絕功系、孤立系 熱力系的選取取決于研究目的和方法，具有 隨意 性，選取不當(dāng)將不便于分析。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 1p1c1m?1t2p2c2m?2t?收縮噴管 ?流體在噴管內(nèi)膨脹，流出時(shí)壓力和溫度下降，流速升高。 ?過程量（功和熱） ?只有在熱力過程中通過邊界才能實(shí)現(xiàn)交換和傳遞。關(guān)鍵看是否引起外界變化。 準(zhǔn)靜態(tài)過程 很少用。 可逆過程并不是指系統(tǒng)必須回到初態(tài)的過程。 ?不能說“系統(tǒng)具有多少功量或熱量” ?功量和熱量的大小不僅和系統(tǒng)的初、終態(tài)有關(guān)，而且與系統(tǒng)經(jīng)歷的過程有關(guān)。 ?若取噴管為系統(tǒng)，問是什么系統(tǒng)？ 1m? 2m?華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 狀態(tài)量與過程量 ?狀態(tài)量： ?描述工質(zhì)狀態(tài)，工質(zhì)的狀態(tài)一定，狀態(tài)參數(shù)一定。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 例 1：絕熱剛性容器向氣缸充氣 試分別選取 閉口系 和 開口系 ，畫出充氣前后邊界，標(biāo)明 功 和 熱 的方向。 解：由 PV=常數(shù)得 常數(shù)??11 VppVVVpp 11? 312112111212111??????? ?? ?VVVpVdVVpdVVVppdVW＝ kJ 華中科技大學(xué)能源學(xué)院