多媒體教學(xué)課件華北電力大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院(編輯修改稿)
2025-08-14 19:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ： ? 溫差 — 存在熱不平衡 ? 壓差 — 存在力不平衡 ? 相變 — 存在相不平衡 ? 化學(xué)反應(yīng) — 存在化學(xué)不平衡 ?平衡的本質(zhì)：不存在任何不平衡作用 ? 達(dá)到熱平衡、力平衡、相平衡、化學(xué)平衡 30 平衡狀態(tài)特點(diǎn) ?有確定的狀態(tài)參數(shù)，能夠在坐標(biāo)圖上用一點(diǎn)表示（如 T、 p、 v等） ?非平衡狀態(tài)能夠自發(fā)地趨于平衡狀態(tài)（熱二律，熵增原理使之趨于平衡狀態(tài)） ? 舉例：鐵塊、氣體混合 ?平衡狀態(tài)是靜態(tài)，沒(méi)有能量交換，那么如何描述非平衡狀態(tài)？ 平衡狀態(tài) 狀態(tài)不變化 能量不能轉(zhuǎn)換 31 平衡與穩(wěn)定 ?穩(wěn)定：參數(shù)不隨時(shí)間變化（銅棒） ?穩(wěn)定但存在不平衡勢(shì)差，若去掉外界影響，則狀態(tài)變化（去掉熱源、冷源） ?平衡一定穩(wěn)定，穩(wěn)定不一定平衡 32 平衡與均勻 ?平衡：時(shí)間上 ?均勻：空間上 平衡不一定均勻， 但單相平衡態(tài)一定是均勻的 33 狀態(tài)方程 ?平衡狀態(tài)可用一組狀態(tài)參數(shù)描述其狀態(tài) 狀態(tài)公設(shè)：對(duì)組元一定的閉口系，獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)數(shù)目 N=n+1 想確切描述某個(gè)熱力系，是否需要所有狀態(tài)參數(shù)？ ?獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)數(shù)目 N=能量轉(zhuǎn)換方式的數(shù)目 =各種功的方式 +熱量 =n+1 ?n:體積變化功、電功、拉伸功、表面張力功等 34 簡(jiǎn)單可壓縮系狀態(tài)方程 ?簡(jiǎn)單可壓縮系（僅體積變化功）： N=1+1=2 ?狀態(tài)方程：描述基本狀態(tài)參數(shù)（ p,v,T)之間的關(guān)系的方程，具體形式取決于工質(zhì)的形式，如理想氣體、實(shí)際氣體 gp v R T?),( Tpfv ?( , )T f p v?( , )p f T v?35 狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖 ?簡(jiǎn)單可壓縮系 N=2，是平面坐標(biāo)圖 p v 1）系統(tǒng)任何平衡態(tài)可 表示在坐標(biāo)圖上 2）過(guò)程線中任意一點(diǎn) 為平衡態(tài) 3）非平衡態(tài)無(wú)法在圖 上用實(shí)線表示 2 1 36 15 功和熱量 第 1章 基本概念 11 工質(zhì)和熱力系統(tǒng) 12 狀態(tài)參數(shù) 13 平衡狀態(tài) 14 熱力過(guò)程 16 熱力循環(huán) 37 如何描述非平衡過(guò)程 平衡狀態(tài) 能量交換 狀態(tài)變化 破壞平衡 非平衡狀態(tài) 如何描述 ?平衡、靜態(tài)與過(guò)程是矛盾的，熱力學(xué)引入準(zhǔn)平衡（準(zhǔn)靜態(tài)） 過(guò)程的概念 ?系統(tǒng)經(jīng)歷的一系列中間狀態(tài)都無(wú)限接近于平衡狀態(tài)的熱力過(guò)程稱為 準(zhǔn)平衡過(guò)程 38 一般過(guò)程 p1， T1 p0， T0 p1 = p0 T1 = T0 突然加上重物 最終 p2 = p0+重物 T2 = T0 p v 2 . 1 . p2， T2 39 準(zhǔn)平衡過(guò)程 假如重物有無(wú)限多層 每次只加上無(wú)限薄一層 p v 2 . 1 . 系統(tǒng) 隨時(shí) 接近于平衡態(tài) p1， T1 p0， T0 p1 = p0 T1 = T0 40 準(zhǔn)平衡過(guò)程有實(shí)際意義嗎？ ?既是平衡，又是變化 ?既可用狀態(tài)參數(shù)描述，又可進(jìn)行熱功轉(zhuǎn)換 疑問(wèn)：理論上準(zhǔn)平衡過(guò)程應(yīng)無(wú)限緩慢，工程上怎樣處理？ 41 準(zhǔn)平衡過(guò)程的工程條件 例：活塞式內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為 2022轉(zhuǎn) /分 曲柄 2沖程 /轉(zhuǎn)， /沖程 活塞運(yùn)動(dòng)速度 =2022?2?壓力波恢
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