【正文】 熱力學(xué)狀態(tài)、平衡狀態(tài)、狀態(tài)參數(shù)等。自然環(huán)境是一類(lèi)特殊的外界，它所經(jīng)歷的過(guò)程是可逆的，而且本身的性質(zhì)不變。我們把工質(zhì)在熱力變化過(guò)程中的某一瞬間所呈現(xiàn)的宏觀物理狀況成為工質(zhì)的熱力學(xué)狀態(tài)，簡(jiǎn)稱(chēng)狀態(tài)。這類(lèi)似于我們高中時(shí)學(xué)過(guò)的重力做功，只取決于前后的高度差，而與途徑無(wú)關(guān)。為了給溫度確定數(shù)值，需要建立溫標(biāo)，也就是說(shuō)要確定這么熱的程度用多大數(shù)值表示，即建立溫度標(biāo)準(zhǔn)。所以用壓力表測(cè)量時(shí)，必須同時(shí)測(cè)定當(dāng)?shù)氐拇髿鈮篜b，用氣壓計(jì)來(lái)測(cè)量。平衡過(guò)程指的是，在變化過(guò)程中，熱力系在任何時(shí)刻都處于力的平衡和熱的平衡，任何時(shí)刻系統(tǒng)內(nèi)部都處處均勻一致。可逆過(guò)程指當(dāng)完成了某一過(guò)程后，如果能使工質(zhì)沿相同的路徑逆行而恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，并使相互作用中所涉及的外界也恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)，而不留下任何改變，則這一過(guò)程就叫做可逆過(guò)程，不滿(mǎn)足這些條件的過(guò)程為不可逆過(guò)程。二、理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程是用來(lái)揭示平衡狀態(tài)下氣體的壓力、溫度、比容之間相互關(guān)系的方程式，它有幾種表達(dá)方式，幾種表達(dá)方式之間是等價(jià)的。我們工程熱力學(xué)中常用到的工質(zhì)是氣體，所以摩爾容積指的是1mol氣體的體積。z=1，說(shuō)明氣體是理想氣體。用符號(hào)M表示，單位是kg/mol。自然界中完全符合理想氣體假設(shè)條件的氣體是不存在的。在分析問(wèn)題時(shí)，我們可以忽略其對(duì)平衡狀態(tài)的偏離，中間狀態(tài)仍以平衡態(tài)確定，因此，準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程在坐標(biāo)圖上可以用連續(xù)的實(shí)線描述。注：只有平衡狀態(tài)才能用狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上的一點(diǎn)來(lái)表示。壓力的測(cè)量原理:壓力的測(cè)量采用壓力計(jì)，利用力的平衡原理測(cè)取壓差值由于壓力計(jì)本身處在大氣壓力作用下，所以我們用壓力計(jì)所測(cè)得的壓力是工質(zhì)真實(shí)壓力與環(huán)境介質(zhì)壓力之差，叫做表壓或真空度。導(dǎo)出狀態(tài)參數(shù)：其余三個(gè)，U、H、S需利用前面三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)間接推導(dǎo)得出，稱(chēng)為導(dǎo)出狀態(tài)參數(shù)。狀態(tài)參數(shù)和熱力學(xué)狀態(tài)是一一對(duì)應(yīng)的，熱力學(xué)狀態(tài)一定，則狀態(tài)參數(shù)就確定了，工質(zhì)的熱力學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化，那么狀態(tài)參數(shù)也會(huì)隨之發(fā)生變化。（4）孤立系統(tǒng)熱力系與外界之間既無(wú)能量交換也無(wú)質(zhì)量交換。熱力系可以是一種真實(shí)的物質(zhì)，如泵中被壓縮的水，也可以是一個(gè)真實(shí)的設(shè)備，如鍋爐，也可以是一種抽象出來(lái)的或假象的熱力學(xué)模型。基本定律有熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，第一定律和第二定律是工程熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)，其中熱力學(xué)第一定律主要研究熱能與機(jī)械能之間轉(zhuǎn)化時(shí)的數(shù)量關(guān)系，熱力學(xué)第二定律主要研究熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換時(shí)的方向、條件、限度問(wèn)題。②研究工質(zhì)的性質(zhì)。熱力學(xué)系統(tǒng)是人們?cè)谶M(jìn)行熱力分析時(shí)，為方便起見(jiàn)，把研究對(duì)象從周?chē)矬w中分離出來(lái)的。由于自然界中物體和物體之間是相互聯(lián)系、相互作用的，而且也不存在絕對(duì)的絕熱物質(zhì)，因此，絕對(duì)的孤立系統(tǒng)和絕熱系統(tǒng)是不存在的。狀態(tài)參數(shù)的屬性：①狀態(tài)參數(shù)只取決于狀態(tài)，而與如何到達(dá)這一狀態(tài)的途徑無(wú)關(guān)。下面我們先介紹三個(gè)基本狀態(tài)參數(shù)P、T、V，其他三個(gè)狀態(tài)參數(shù)以后再介紹。都是一個(gè)相對(duì)壓力。三、熱力過(guò)程一個(gè)處于平衡狀態(tài)的熱力系，如果沒(méi)有外界影響，必將永遠(yuǎn)保持其平衡狀態(tài)，這時(shí)熱力系具有確定的狀態(tài)參數(shù)，若熱力系受到外界影響，與外界發(fā)生了能量傳遞，如吸熱，就會(huì)使熱力系偏離平衡狀態(tài)而發(fā)生一系列變化，直至達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)，變化停止。通常情況下，熱力系的吸熱或放熱是在溫差下進(jìn)行的，做機(jī)械功是在壓差下進(jìn)行的，顯然，一切實(shí)際的熱力過(guò)程都是熱力系與外界之間的不平衡勢(shì)差（溫差、壓差）作用的結(jié)果。但在我們工程中常用到的氧氣、氮?dú)?、氫氣、CO等，以及混合氣體、燃?xì)鉄煔獾裙べ|(zhì)，在通常使用的溫度、壓力下都可以作為理想氣體進(jìn)行處理，簡(jiǎn)化計(jì)算，誤差一般都在工程計(jì)算允許的精度范圍之內(nèi)。試驗(yàn)表明：1mol物質(zhì)的質(zhì)量，若以g為單位時(shí)，數(shù)值上恰好等于該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。對(duì)于實(shí)際氣體，z可大于1，也可小于1。物質(zhì)的量n與摩爾質(zhì)量M之間的關(guān)系：1mol物質(zhì)所具有的體積。我們這門(mén)課主要研究理想氣體。但為了方便說(shuō)明問(wèn)題，我們可以用一虛線來(lái)表示。下面我們主要講幾個(gè)熱力過(guò)程中的特殊過(guò)程。表壓：Pg；真空度：Pv；絕對(duì)壓力：P；大氣壓力：Pb表壓時(shí)：Pg=Ppb真空度時(shí)：Pv=PbP由于大氣壓力Pb是由地面上空氣柱的重量造成的，它會(huì)隨著各地的維度、高度和氣候條件而不同，因此，即使工質(zhì)的絕對(duì)壓力不變，由于地點(diǎn)不同，所測(cè)得的表壓力和真空度仍然會(huì)有所不同，所以