文档介绍：第一篇工程热力学工程热力学 112第一章第一章基本概念基本概念 1-1 1-1 热机、工质、热源热机、工质、热源与热力系统与热力系统热机热机: : 能将热能转换为机械能的机器。如蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机和喷气发动机等。 23工质工质: : 实现热能和机械能之间转换的媒介物质。。热源热源: : 本身热容量很大,且在放出或吸收有限量热量时自身温度及其它热力学参数没有明显变化的物体。例如空气、燃气、水蒸气等。例如锅炉、循环水池、大气等。例如锅炉、循环水池、大气等。提供热量的热源称为提供热量的热源称为高温热源高温热源;吸收热;吸收热量的热源称为量的热源称为低温热源低温热源。。 34热力系统热力系统: : 在工程热力学中,通常选取一定的工质或在工程热力学中,通常选取一定的工质或空间作为研究的对象,称之为空间作为研究的对象,称之为热力系统热力系统,简,简称称系统系统。系统以外的物体称为。系统以外的物体称为外界外界或或环境环境。。系统与外界之间的分界面称系统与外界之间的分界面称为为边界边界。。边界边界闭口闭口系统系统( (1 1) )闭口系统闭口系统与外界无物质交与外界无物质交换的系统。系统的质换的系统。系统的质量始终保持恒定,也量始终保持恒定,也称为称为控制质量系统控制质量系统。。外界外界 45 ( (2 2) )开口系统开口系统与外界有物质交与外界有物质交换的系统。系统的容换的系统。系统的容积始终保持不变,也积始终保持不变,也称为称为控制容积系统控制容积系统。。进口进口出口出口( (3 3) )绝热系统绝热系统与外界没有热量交换的系统。与外界没有热量交换的系统。( (4 4) )孤立系统孤立系统与外界既无能量(功、热量) 与外界既无能量(功、热量) 交换又无物质交换的系统。交换又无物质交换的系统。 56 1-2 1-2 平衡状态及基本状态参数平衡状态及基本状态参数 1. 1. 平衡状态平衡状态( (1 1)状态(热力状态) )状态(热力状态) 系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状况称为系统的况称为系统的热力状态热力状态,简称,简称状态状态。。( (2 2)平衡状态)平衡状态在不受外界影响(重力场除外)的条件下系在不受外界影响(重力场除外)的条件下系统内部各处的宏观性质不随时间而变化的状态称统内部各处的宏观性质不随时间而变化的状态称为为平衡状态平衡状态。。系统内部不存在热量传递,即各处的温度均系统内部不存在热量传递,即各处的温度均匀一致的状态称为匀一致的状态称为热平衡状态热平衡状态。。 67 ( (4 4)非平衡状态)非平衡状态系统内部存在不平衡势(温差或压差), 系统内部存在不平衡势(温差或压差), 因此存在能量或质量传递的宏观物理状况。因此存在能量或质量传递的宏观物理状况。非平衡状态不能用状态参数来描写。非平衡状态不能用状态参数来描写。状态参数的特点: 状态参数的特点: ( (3 3)状态参数)状态参数用于描述系统平衡状态的物理量称为用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数状态参数,如温度、压力、比体积等。,如温度、压力、比体积等。状态确定,状态参数的数值也确定,反状态确定,状态参数的数值也确定,反之亦然。之亦然。 782. 2. 基本状态参数基本状态参数工程热力学中常用的状态参数有工程热力学中常用的状态参数有压力、压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等, 等, 其中其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积比体积,称为,称为基本状态参数基本状态参数。。( (1 1)压力)压力单位面积上所受到的垂直作用力(即压强) 单位面积上所受到的垂直作用力(即压强) 单位单位: Pa : Pa (帕), (帕), 1 Pa =1 N/ m 1 Pa =1 N/ m 2 2 , , 1 MPa = 10 3 kPa =10 6 Pa A Fp? 89常用非常用非 SI SI压力单位压力单位: 1 bar (巴) = 10 5 Pa 1 atm (标准大气压) = ?10 5 Pa 1 at(工程大气压) = ?10 5 Pa 1 mmH 2O(毫米水柱) = Pa 1 mmHg (毫米***柱) = Pa 910 压力测量压力测量: 绝对压力绝对压力 p p 、、大气压力 p b、表压力 p e 、真空度 p v a:p p = p b + p eb:p p = p b - p v 10