【正文】 工程熱物理教研室 167。 溫度測量的理論基礎(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。 ? 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)。 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。 準(zhǔn)靜態(tài)過程 很少用。 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。 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 167。 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 。如此循環(huán)工作，達(dá)到制冷循環(huán)的過程 . 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。 When a process proceeds in such a manner that the system remains infinitesimally(無限小 ) close to an equilibrium state at all times, it is called a quasistatic, or quasiequilibrium, process. 實(shí)現(xiàn)條件：推動(dòng)過程進(jìn)行的勢差無限小 系統(tǒng)恢復(fù)平衡的能力足夠快 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)過程有實(shí)際意義嗎？ 既是平衡，又是變化 既可以用狀態(tài)參數(shù)描述，又可進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換 疑問：理論上準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)無限緩慢，工程上怎樣處理？ 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)過程的工程條件 破壞平衡所需時(shí)間 （外部作用時(shí)間） 恢復(fù)平衡所需時(shí)間 （馳豫時(shí)間） 有足夠時(shí)間恢復(fù)新平衡 ? 準(zhǔn)靜態(tài)過程 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)過程的工程應(yīng)用 例 11：活塞式內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速 2022轉(zhuǎn) /分，活塞 2沖程 /轉(zhuǎn)，行程 。 熱量 定義 外界向系統(tǒng)傳熱為正（ 吸熱為正 ） 系統(tǒng)向外界傳熱為負(fù)（ 放熱為負(fù) ） 統(tǒng)一規(guī)定： 華中科技大學(xué)能源學(xué)院 工程熱物理教研室 熱 量 如 何 表 達(dá) ？ 熱量是否可以用類似于功的式子表示 ？ ？ 引入 “ 熵 ” 華中科技大學(xué)能源學(xué)院