工程熱力學課件-資料下載頁
2025-07-18 23:39本頁面
【正文】 ? 準靜態(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) 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，選取不當將不便于分析。 一旦取定系統(tǒng)， 沿邊界 尋找相互作用。 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 ，標明 功 和 熱 的方向。 (1)以容器內(nèi)原有氣體為系統(tǒng) 閉口系 功量： 氣體對活塞作功 W W Q 熱量： 氣體通過活塞從外界吸熱 Q (2)以容器內(nèi)殘留的氣體為系統(tǒng) 閉口系 功量： 殘留氣體對放逸氣體作功 W’ W’ Q’ 熱量： 殘留氣體從放逸氣體吸熱 Q’ (3)以放逸氣體為系統(tǒng) 閉口系 功量： W + W’ 熱量： Q + Q’ W Q W’ Q’ (4)以容器為系統(tǒng) 開口系 功量： W’ 熱量： Q’ W’ Q’ (5)以氣缸為系統(tǒng) 開口系 功量： W + W’’ 熱量： Q + Q’’ W’’ Q’’ W Q 強度量與廣延量 速度 動能 高度 位能 內(nèi)能 溫度 摩爾數(shù) （強） （強） （強） （廣） （廣） （廣） （廣） 思考題 7 有人說，不可逆過程是無法恢復到初始狀態(tài)的過程，這種說法對嗎？ 不對。關(guān)鍵看是否引起外界變化。 可逆過程指 若 系統(tǒng)回到初態(tài)，外界同時恢復到初態(tài)。 可逆過程并不是指系統(tǒng)必須回到初態(tài)的過程。 可逆過程與準靜態(tài)過程的區(qū)別和聯(lián)系 可逆過程 一定是 準靜態(tài)過程 準靜態(tài)過程 不一定是 可逆過程 可逆過程 ＝ 準靜態(tài)過程 ＋ 無耗散 可逆過程 完全理想，以后均用 可逆過程 的概念。 準靜態(tài)過程 很少用。 判斷是否準靜態(tài)與可逆（ 1） 以冰水混合物為熱力系 90 ℃ 0 ℃ 緩慢加熱 外部溫差傳熱 準靜態(tài)過程 系統(tǒng)內(nèi)部等溫傳熱，無耗散 內(nèi)可逆 外不可逆 判斷是否準靜態(tài)與可逆（ 2） 帶活塞的氣缸中，水被緩慢加熱 緩慢加熱，每一時刻水有確定的溫度 準靜態(tài)加熱 火與水有溫差 外不可逆 以 水 為系統(tǒng) 內(nèi)可逆 以 水＋活塞 為系統(tǒng) 活塞與壁面無摩擦 內(nèi)可逆 活塞與壁面有摩擦 內(nèi)不可逆 判斷是否準靜態(tài)與可逆（ 4） 電或重物 電或重物帶動攪拌器加熱容器中氣體 電功 熱 機械功 熱 耗散 是否 準靜態(tài) ，看加熱快慢 但 不可逆 有用功 氣缸中氣體膨脹對外作功， 準靜態(tài)過程 氣體對外作功 若不考慮摩擦，外界得到功 但外界得到的有用功 pb p W pd V? ?bp p V W? ? ?重物（）bW W p V? ? ?有用可逆過程與準靜態(tài)過程的功 加熱 A腔中氣體， B被壓縮， B中理想氣體 B A 1） 以 B中氣體為 系統(tǒng) 絕熱，無摩擦 緩慢壓縮 準靜態(tài) 無摩擦 可逆 B中氣體（理想氣體，可逆，絕熱） kp V C o n s t?B得到的功 B kCW pd V dVV????遵循 BAWW?可逆過程與準靜態(tài)過程的功 加熱 A腔中氣體， B被壓縮， B中理想氣體 B A 2） 以 A中氣體 為 系統(tǒng) 絕熱，無摩擦 緩慢加熱 準靜態(tài) 無摩擦 內(nèi)可逆 3） 以 A腔 為 系統(tǒng) 4） 以 A＋ B為 系統(tǒng) 電功耗散為熱 不可逆 電功耗散為熱 不可逆 自由膨脹過程 剛性，絕熱 真空 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B B中沒有氣體，不能取做系統(tǒng) 以 A中原有氣體 為 系統(tǒng) A中氣體 非準靜態(tài) A中氣體沒有作 功 沒有 作功對象 后 進去的對 先 進去的 氣體作功了嗎？ 氣體混合過程 剛性，絕熱， pApB ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? A B 非準靜態(tài)過程，非可逆過程 取 A或 B中氣體為系統(tǒng) 可逆熱力學沒法計算 相互有功的作用 取 A＋ B氣體為系統(tǒng)，無功 靈活處理功的計算 充氣球 若 準靜態(tài)過程 若取 進入氣球的 氣體 為 系統(tǒng) 但 pV的關(guān)系不知 ？ 若看外部效果， pb不變 外界得到功 pb?V=氣體作功 W pd V? ?再見
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