工程熱力學概念-文庫吧資料
2025-07-02 20:23本頁面
【正文】 ,v)綜上，狀態(tài)方程就是用來描述處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，狀態(tài)參數(shù)之間相互關系的方程式。而如果體積和壓力都保持不變，則溫度也就只能有一個確定的數(shù)值，若想對其加熱，讓溫度升高，則體積和壓力也一定會變化，不會繼續(xù)保持不變的。當一定量的氣體在固定容積的容器內加熱時，體積會保持不變，而溫度會升高，壓力也會隨溫度的升高而增大，即氣體的體積保持不變時，溫度與壓力成正比關系。若絕對壓力特別大，則我們可以把大氣壓力視為常數(shù)。表壓：Pg；真空度：Pv；絕對壓力：P；大氣壓力：Pb表壓時：Pg=Ppb真空度時：Pv=PbP由于大氣壓力Pb是由地面上空氣柱的重量造成的，它會隨著各地的維度、高度和氣候條件而不同，因此，即使工質的絕對壓力不變，由于地點不同，所測得的表壓力和真空度仍然會有所不同，所以為了在同一標準下比較兩工質的壓力，我們要用絕對壓力來表示（基準都是絕對真空）。都是一個相對壓力。對氣體來說，壓力是大量分子向容器壁撞擊的平均結果。[知識]環(huán)境中所存在的物體，能夠達到的最低溫度只能是無限接近0K，℃，℃，也就是說自然界的物體都是絕對溫度高于0K的物體。從上面熱力學溫標和攝氏溫標的關系我們可以看出，兩者并沒有本質上的差別，僅僅是所選取的零點不同而已。攝氏溫標表示的溫度我們用t表示。熱力學溫標所表示的溫度稱為絕對溫度，我們用符號T表示，除熱力學溫標外，在日常生活中我們常用的是攝氏溫標，攝氏溫標的溫度單位是攝氏度，符號℃。國際上規(guī)定，將熱力學溫標作為測量溫度的最基本溫標，熱力學溫標的溫度單位是開爾文，符號K（開）。兩個物體接觸時，通過接觸面上分子的碰撞，進行動能交換，這種微觀的動能交換就是宏觀的熱量交換。下面我們先介紹三個基本狀態(tài)參數(shù)P、T、V，其他三個狀態(tài)參數(shù)以后再介紹。如V→v，U→u，H→h，S→s②第二種分類方法，把六個狀態(tài)參數(shù)分為基本狀態(tài)參數(shù)和導出狀態(tài)參數(shù)基本狀態(tài)參數(shù)：六個狀態(tài)參數(shù)中，P、T、V三個量可直接用儀器測量，稱為基本狀態(tài)參數(shù)。比參數(shù)就屬于強度量了，不具有加和性。我們還有一種參數(shù)，叫做比參數(shù)，比參數(shù)是由廣延量除以質量得到的，如V/m得到比體積，U/m得到比內能，另外還有比焓、比熵等。廣延量：凡是與質量成比例的量成為廣延量，如V，U，H，S，1kg氣體的體積和2kg氣體的體積是不一樣的，體積是隨質量是成比例關系增加的。這六個狀態(tài)參數(shù)可以有兩種分類方法：①根據(jù)狀態(tài)參數(shù)與質量的關系分為強度量和廣延量強度量：凡是與質量無關的量稱為強度量，如P，T，1kg物體和2kg物體的溫度是一樣的，不隨質量的不同而變化。舉個例子：第一天早上吃牛肉面，心情很好，第二天早上吃的包子，和昨天心情一樣好，那么這兩天早上的心情狀態(tài)時一樣的，那么用來表示這兩天心情的狀態(tài)參數(shù)，比如心情指數(shù)等，也都是一樣的，與吃的包子還是吃的牛肉面無關，即與如何到達這一狀態(tài)的路徑無關。都是P2，v2壓力是一定的，比容也是一定的e。狀態(tài)參數(shù)的屬性：①狀態(tài)參數(shù)只取決于狀態(tài)，而與如何到達這一狀態(tài)的途徑無關。工質所處的狀態(tài)常用一些宏觀物理量來描述，這種用來描述工質所處狀態(tài)的宏觀物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。我們一般只對平衡狀態(tài)進行分析研究，不涉及時間因素。平衡狀態(tài)的特點：①處于熱力平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，只要不受外界影響，他的狀態(tài)就不會隨時間而改變，即平衡狀態(tài)不會自發(fā)被破壞。② 力的平衡當熱力系各部分之間沒有相對位移（即內部無不平衡力，且作用在邊界上的力和外力達到平衡），則該熱力系處于力的平衡狀態(tài)。熱力平衡包含兩方面：熱的平衡和力的平衡。下面我們介紹一個熱力學系統(tǒng)中比較特殊的一個狀態(tài)。三、熱力學狀態(tài)工質在熱力設備中，必須通過吸熱、膨脹、排熱等過程才能完成將熱能轉化為機械能的工作，在這一轉化過程中，工質的P、T、V等物理特性隨時都在發(fā)生變化。由于自然界中物體和物體之間是相互聯(lián)系、相互作用的，而且也不存在絕對的絕熱物質，因此，絕對的孤立系統(tǒng)和絕熱系統(tǒng)是不存在的。（3）絕熱系統(tǒng)熱力系與外界之間沒有能量交換（可以有質量交換，也可以有其他形式的能量交換）。（2）開口系統(tǒng)熱力系通過邊界與外界之間既有能量交換又有物質交換，則該熱力系稱為開口系統(tǒng)。如前圖（b）所示的汽缸，熱力學系統(tǒng)只通過汽缸壁和活塞桿與外界發(fā)生熱和功的交換，汽缸中工質的質量在能量轉化過程中是保持不變的。我們根
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