工程熱力學(xué)概念-免費(fèi)閱讀
【正文】 對于實(shí)際氣體，我們定義一個參數(shù)—壓縮因子z。四、氣體常數(shù)與通用氣體常數(shù)前面我們講了理想氣體狀態(tài)方程式Pv=RT，其中的R稱為氣體常數(shù)，它是一個與氣體所處狀態(tài)無關(guān)的常數(shù)，但它卻是與氣體的種類有關(guān)，即對不同的氣體，他們的氣體常數(shù)是不一樣的。也就是說，在熱力學(xué)中，1023個分子構(gòu)成的物質(zhì)的量就是1mol，反過來，1023個?；虮硎境善渲蠷稱為氣體常數(shù)，它是一個只與氣體種類有關(guān)，而與氣體所處狀態(tài)無關(guān)的物理量，即只要?dú)怏w一定了，不管狀態(tài)怎么變，PVT取何值，R都是一定的，是常數(shù)。我們都知道，若組成系統(tǒng)的氣體的壓力和密度較小，那么系統(tǒng)內(nèi)分子間的平均距離就會增大，當(dāng)氣體的壓力和密度降低到一定程度時，即平均距離大到一定程度時，氣體分子本身所占的體積就會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于分子所活動的空間，分子間平均距離遠(yuǎn)到分子間作用力極其微弱的狀態(tài)時，就很接近理想氣體。、平衡過程、準(zhǔn)靜態(tài)過程的聯(lián)系與區(qū)別平衡過程和可逆過程兩個概念并無實(shí)質(zhì)上的區(qū)別，在熱力學(xué)范圍內(nèi)兩者是等效的。我們把這個時間成為弛豫時間。但平衡過程實(shí)際上是一個理想過程，現(xiàn)實(shí)當(dāng)中是不存在這樣的過程的。這種由熱力系狀態(tài)參數(shù)所組成的坐標(biāo)圖就是狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖。通常情況下，我們能測量得到的是Pg或Pv，而我們在計算及應(yīng)用時，用到的是真實(shí)壓力P，∴P=Pb+Pg或P=PbPv比容：單位質(zhì)量工質(zhì)所占的空間v=V/m（m3/kg）密度：單位體積工質(zhì)的質(zhì)量= m / V（kg / m3）重度：單位體積工質(zhì)的重量= G / V（N / m3） 一、狀態(tài)方程經(jīng)驗(yàn)表明，表示系統(tǒng)所處狀態(tài)的這些狀態(tài)參數(shù)之間是相互聯(lián)系的，并不是各自獨(dú)立的。熱力學(xué)中我們所講的壓力等同于高中物理中所學(xué)的壓強(qiáng)，即垂直作用于單位面積上的力，用符號P表示。熱力學(xué)溫標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：把純水的三相點(diǎn)溫度，即水的氣、液、固三相平衡共存時的溫度作為基準(zhǔn)點(diǎn)。通常我們將熱力系的廣延參數(shù)用大寫字母表示，其比參數(shù)用小寫字母表示。研究熱力過程時，常用到的狀態(tài)參數(shù)有六個，壓力P，溫度T，體積V，熱力學(xué)能（內(nèi)能）U，焓H，熵S。即用來描述狀態(tài)的參數(shù)。一個熱力學(xué)系統(tǒng)，如果在不受外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)能夠始終保持不變，那么我們就說該系統(tǒng)處于熱力平衡狀態(tài)，簡稱平衡狀態(tài)。如前圖（a）所示的汽輪機(jī)。比如：若取前面我們講的汽輪機(jī)中的工質(zhì)——水蒸氣作為熱力學(xué)系統(tǒng)時，汽輪機(jī)的汽缸外壁是一個實(shí)際的邊界，而水蒸氣的進(jìn)口和出口則是一個假想的虛擬的邊界。綜上：工質(zhì)是實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)化的工作物質(zhì)，是媒介物質(zhì)。我們先來看第一個概念：工質(zhì)一、工質(zhì)我們前面講了，工程熱力學(xué)是研究熱能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化，那么工質(zhì)就是用來實(shí)現(xiàn)熱能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)化的工作物質(zhì)。工程熱力學(xué)的研究重點(diǎn)是熱能與機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，那么下面我們來詳細(xì)的看一下工程熱力學(xué)的研究內(nèi)容：①研究熱力學(xué)中的一些基本概念和基本定律。熱力學(xué)中熱指的是熱能，力在我們工程熱力學(xué)中主要指的是用它來做功，也就是機(jī)械能，簡單地理解工程熱力學(xué)主要研究的是熱能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化。③研究工質(zhì)參與下，遵循熱力學(xué)第一定律和第二定律在熱力設(shè)備中進(jìn)行的實(shí)際熱力過程。這里面的工質(zhì)是汽油燃燒后所產(chǎn)生的煙氣，最初，煙氣的溫度很高，壓力很高，它所具有的是熱能，煙氣在高溫高壓下會膨脹，對外做功，把它所具有的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并傳遞給汽車，煙氣膨脹后，溫度和壓力都會降低，在這個能量轉(zhuǎn)化過程中，工質(zhì)煙氣的化學(xué)性質(zhì)并沒有發(fā)生變化，工質(zhì)還是工質(zhì)，發(fā)生變化的僅僅是工質(zhì)所呈現(xiàn)出來的狀態(tài)，最初是高溫高壓，膨脹之后變?yōu)榈蜏氐蛪?。外界可以是自然環(huán)境，也可以是另一個熱力系統(tǒng)。如前圖（b）所示的汽缸，熱力學(xué)系統(tǒng)只通過汽缸壁和活塞桿與外界發(fā)生熱和功的交換，汽缸中工質(zhì)的質(zhì)量在能量轉(zhuǎn)化過程中是保持不變的。三、熱力學(xué)狀態(tài)工質(zhì)在熱力設(shè)備中，必須通過吸熱、膨脹、排熱等過程才能完成將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的工作，在這一轉(zhuǎn)化過程中，工質(zhì)的P、T、V等物理特性隨時都在發(fā)生變化。平衡狀態(tài)的特點(diǎn)：①處于熱力平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，只要不受外界影響，他的狀態(tài)就不會隨時間而改變，即平衡狀態(tài)不會自發(fā)被破壞。都是P2，v2壓力是一定的，比容也是一定的e。我們還有一種參數(shù)，叫做比參數(shù)，比參數(shù)是由廣延量除以質(zhì)量得到的，如
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