[工學(xué)]第1章-基本概念及定義(編輯修改稿)
2025-02-15 11:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 力計示意圖 １） 熱力學(xué)第零定律 ２） 溫度 ３） 溫標(biāo) 【 基準點、分度方法 】 ② 熱力學(xué)溫標(biāo) Ｔ Ｋ 常用的溫標(biāo) ① 攝氏溫標(biāo) t ℃ t = T— 熱力學(xué)溫標(biāo)與 攝氏溫標(biāo)之間的關(guān)系： 常用溫標(biāo) 絕對 K 攝氏 ℃ 華氏 F 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 14 平衡狀態(tài) ,狀態(tài)方程 ,坐標(biāo)圖 一、平衡狀態(tài) 定義 :一個熱力系 ,如果在不受外界影響下 ,系統(tǒng)的 狀態(tài)能夠始終保持不變 ,則系統(tǒng)的這種狀態(tài)稱為平衡狀 態(tài) . 熱平衡狀態(tài) 力平衡狀態(tài) 化學(xué)平衡狀態(tài) ● 平衡態(tài) → 維持平衡 【 不受外界影響 】 ● 不平衡 → 趨于平衡 【 不受外界影響 】 ● 平衡態(tài) → 打破平衡 【 受到外界（熱、功）影響 】 → 建立新的平衡 【 與外界 】 問題：如何定量描述工質(zhì)的狀態(tài)？ 實現(xiàn)平衡的充要條件：無內(nèi)部、外部勢差。 平衡與穩(wěn)定 穩(wěn)定：參數(shù)不隨時間變化 穩(wěn)定不一定平衡，但平衡一定穩(wěn)定 平衡與均勻 平衡 ：時間上 均勻 ：空間上 平衡不一定均勻，單相平衡態(tài)則一定是均勻的 二、狀態(tài)方程 對于簡單可壓縮系統(tǒng) ,狀態(tài)方程 : ( , )v f T p? ( , , ) 0f T p v ?或 三 、 狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖 pv1 1p1v反映工質(zhì)處于平衡狀態(tài)時基本狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系式， 稱為狀態(tài)方程。 Tv1v11T15 工質(zhì)的狀態(tài)變化過程 1 系統(tǒng)狀態(tài)的連續(xù)變化稱為系統(tǒng)經(jīng)歷了一個 熱力過程 簡稱 過程 。 1 2 p v 2 1 一、準靜態(tài)過程 (準平衡過程 ) 針閥的開度非常?。?Δ p→0 ）， 內(nèi)部無壓差； 過程實施的假設(shè)條件： 活塞與汽缸壁無摩擦； 在任何時刻，工質(zhì) 1的內(nèi)部是均勻的。 工質(zhì)內(nèi)部無溫差； 工質(zhì)內(nèi)部無化學(xué)反應(yīng)； 1 2 v 2 1 p 一、準靜態(tài)過程 (準平衡過程 ) 2 準靜態(tài)過程有實際意義嗎？ 既是平衡，又是變化 既可以用狀態(tài)參數(shù)描述，又可進行熱功轉(zhuǎn)換 疑問： 理論上 準靜態(tài)應(yīng)無限緩慢， 工程上 怎樣處理？ 準靜態(tài)過程的工程條件 破壞平衡所需時間 （外部作用時間） 恢復(fù)平衡所需時間 （馳豫時間） 有足夠時間恢復(fù)新平衡 ? 準靜態(tài)過程 準靜態(tài)過程的工程應(yīng)用 例：活塞式內(nèi)燃機 2022轉(zhuǎn) /分 曲柄 2沖程 /轉(zhuǎn)， /沖程 活塞運動速度 =2022?2 ?壓力波恢復(fù)平衡速度（聲速） 350 m/s 破壞平衡所需時間 （外部作用時間） 恢復(fù)平衡所需時間 （馳豫時間） 一般的工程過程都可認為是準靜態(tài)過程 具體工程問題具體分析。“突然”“緩慢” 氣缸 活塞 飛輪 熱 源 二、可逆過程 可逆過程模擬 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 過程假設(shè)： 無摩擦； 熱源與工質(zhì)溫差無限小； 工質(zhì)與外界壓差無限小。 氣缸 活塞 飛輪 熱 源 左止點 1 p v 二、可逆過程 可逆過程模擬 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 氣缸 活塞 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 續(xù) 41 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 續(xù) 41 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 續(xù) 41 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 氣缸 飛輪 熱 源
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