【正文】 經(jīng)歷了如下過程：過程中系統(tǒng)散熱 25kJ， 外界對系 統(tǒng) 做 功 100KJ ， 比 熱 力 學 能 減 小15KJ/kg， 并且整個系統(tǒng)被舉高 1000m。 中國礦業(yè)大學動力工程系 熱力系的能量平衡關(guān)系 E E+dE δiimeδQδW00δmed????流入： δδiiQ m e?流出： 00δδW m e?內(nèi)部貯能的增量： dE 進入系統(tǒng) 的能量 離開熱力 系的能量 熱力系儲 存能 的變化 — = 中國礦業(yè)大學動力工程系 137 ? ? ? ?210 0 t o tδδ iiQ E e m e m W??? ? ? ? ? ? ??????? ? ? ?0 0 t o tdd m i m iE e q e q P?? ? ? ? ? ? ?????E E+dE δ iimeδQδW00δmed????中國礦業(yè)大學動力工程系 熱力學第一定律的解析式 ?熱力學第一定律的能量方程式就是系統(tǒng)變化過程中的能量平衡方程式，任何系統(tǒng)、任何過程均可根據(jù)以下原則建立能量方程式： 進入系統(tǒng)的能量 離開系統(tǒng)的能量 系統(tǒng)中儲存能量的增加 ＝ － 中國礦業(yè)大學動力工程系 一、閉口系統(tǒng)的能量方程 閉口系統(tǒng)的能量方程是熱力學第一定律在控制質(zhì)量系統(tǒng)中的具體應(yīng)用，是熱力學第一定律的基本能量方程式。而在轉(zhuǎn)換中，能量的總量恒定不變 。 中國礦業(yè)大學動力工程系 ( 1 3 3 .3 2 3 0 0 ) P a 3 5 5 6 0 0 P a0 .3 9 5 6 M P aABp H p???? ? ??解： aaagBpppBPBP35 56 00 13 25 3??????M P aaBPAPAPBPAggA29 13 P a39 ???????中國礦業(yè)大學動力工程系 能量轉(zhuǎn)換與守恒定律指出： 一切物質(zhì)都具有能量。 16 熱力循環(huán) P V 0 1 2 4 3 一、循環(huán)概說 中國礦業(yè)大學動力工程系 循環(huán)過程的特點 —— 經(jīng)一個循環(huán)后系統(tǒng)的內(nèi)能不變。 熱機 —— 持續(xù)不斷地將熱 轉(zhuǎn)換為功的裝置。 總熱量： ?? 21 d積分與過程有關(guān) 。 v 1 p v p 139。 中國礦業(yè)大學動力工程系 可逆過程的實現(xiàn) 準靜態(tài)過程 + 無耗散效應(yīng) = 可逆過程 無不平衡勢差 通過摩擦使功 變熱的效應(yīng)(摩阻，電阻，非彈性變性，磁阻等） 不平衡勢差 不可逆根源 耗散效應(yīng) 耗散效應(yīng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 典型的不可逆過程 不等溫傳熱 節(jié)流過程 (閥門） 自由膨脹 混合過程 中國礦業(yè)大學動力工程系 可逆過程與準平衡過程的區(qū)別： ； 一定是可逆過程。 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 活塞 飛輪 熱 源 左止點 1 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 活塞 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 1 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 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) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 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) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 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) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 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) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 飛輪 熱 源 左止點 右止點 1 2 p v 二、可逆過程 工質(zhì)、機器和熱源組成的系統(tǒng) 中國礦業(yè)大學動力工程系 氣缸 活塞 飛輪 熱 源 左止點 右止點 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) 中國礦業(yè)大學動力工程系 1— 2過程：熱源放熱，工質(zhì)吸熱膨脹， 對外作功，推動飛輪旋轉(zhuǎn) 1 2 p v 2— 1過程：飛輪對活塞作功，工質(zhì)被壓 縮并對熱源放熱，工質(zhì)吸熱 膨脹 經(jīng)歷了 1— 2— 1過程后，工質(zhì)回復到原來狀態(tài)，熱源回復到原來狀態(tài)，機器回復到原來狀態(tài) 中國礦業(yè)大學動力工程系 可逆過程的描述： 系統(tǒng)經(jīng)歷一個過程后，如令過程逆行而能使系統(tǒng)與外界同時恢復到初始狀態(tài)而 不留下任何痕跡 ，則此過程稱為可逆過程 。 實際過程都是不平衡的。 準靜態(tài)過程又稱為 準平衡過程 。 1 2 p v 2 中國礦業(yè)大學動力工程系 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。 中國礦業(yè)大學動力工程系 二、外部儲存能 需要用系統(tǒng)外的參考坐標系測量的參數(shù)來表示的能量，稱為 外部儲存能 ，它包括系統(tǒng)的宏觀動能和重力位能： 221 mcEk ?m g zE p ?重力位能： 宏觀動能： 中國礦業(yè)大學動力工程系 系統(tǒng)的儲存能 熱力學能 宏觀動能 宏觀位能 UkEPEEkPE U E E? ? ??即 系統(tǒng)的儲存能 三、系統(tǒng)的總儲存能（簡稱總能） 中國礦業(yè)大學動力工程系 m g zmcUE ??? 2211kg工質(zhì)的總能為比總能： gzcue ??? 221或 中國礦業(yè)大學動力工程系 內(nèi) 能 宏觀動能 宏觀位能 JkpU U U??2J2kmcE ?JpE m g z?22mcE U m g z? ? ?儲 存 能 中國礦業(yè)大學動力工程系 (2)焓 J / k gmJH/pvuhpVUH?????(3)熵 kg )J / ( kdJ / kQd????S/ mTqsTS??中國礦業(yè)大學動力工程系 13 平衡狀態(tài) ,狀態(tài)方程 ,坐標圖 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) 化學平衡狀態(tài) 問題：如何定量描述工質(zhì)的狀態(tài)？ 中國礦業(yè)大學動力工程系 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 中國礦業(yè)大學動力工程系 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 中國礦業(yè)大學動力工程系 二、狀態(tài)方程 ( , )v f T p? ( , , ) 0f T p v ?或 三 、 狀態(tài)參數(shù)坐標圖 pv1 1p1v反映工