文档介绍：第二章 热力学第一定律
11/11/2017
学习导引
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学上的应用,确定了热能和机械能之间相互转换时的数量关系,从能量“量”的方面揭示了能量转换的基本规律。
本章以热力学第一定律为理论基础,建立封闭热力系和稳定流动开口热力系的能量方程,即热力学第一定律的数学表达式,为热力过程计算奠定理论基础。
11/11/2017
学习要求
掌握能量、热力系统储存能、热力学能、热量和功量的概念,理解热
量和功量是过程量而非状态参数。
掌握体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念、计算及它们之间的
关系。
理解焓的定义式及其物理意义。
熟练使用p-v图和T-s图,能在图上标出状态、过程和循环。
理解热力学第一定律的实质能量守恒定律。
掌握封闭热力系的能量方程,能熟练运用能量方程对封闭热力系进行
能量交换的分析和计算。
掌握开口热力系的稳定流动能量方程,能熟练运用稳定流动能量方程
对简单的工程问题进行能量交换的分析和计算。
了解常用热工设备主要交换的能量及稳定流动能量方程的简化形式。
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本章重点
理解热力过程中能量转换的规律,针对
封闭热力系、稳定流动开口热力系会运用热
力学第一定律分析计算能量转换问题。
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本章难点
对体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念、计
算及它们之的关系理解起来会有一定的难度。
熟练运用热力第一定律的表达式能量方程对实际
工程问题进行能量交换的分析和计算需要一定的技巧,
有一定的难度,应结合例题与习题加强练习。
11/11/2017
第一节热力系统储存能
热力系统储存能
内部储存能
外部储存能
储存于热力系统的能量称作热力系统储存能。
宏观动能
重力位能
热力学能
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一、热力学能
——指组成物质的微观粒子本身所具有的能量,它包括两部分:一是分子热运动的动能,称为内动能;二是分子之间由于相互作用力而具有的位能,称为内位能。
热力学能取决于工质的温度和比体积。
热力系储存能
热力学能:U , 单位为J 或kJ 。
热力学能是工质的状态参数。
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热力学能
单位质量工质的热力学能称为比热力学能。
符号:u;单位:J/kg 或kJ/kg。
气体工质的比热力学能可表示为
在确定的热力状态下,热力系内工质具有确定的热力学能。在实际
分析和计算中,通常只需计算热力过程中工质热力学能的变化量。
因此可任意选取计算热力学能的基本状态,如取0℃或0K时气体的
热力学能为零。
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2. 重力位能:Ep ,单位为 J 或 kJ
二、外部储存能
热力系储存能
1. 宏观动能:Ek ,单位为J或kJ
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热力系总储存能:E ,单位为 J 或 kJ
比储存能:e ,单位为 J/kg 或 kJ /kg
热力系储存能
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