1、第一章第一章 基本概念及定义基本概念及定义l1.热力系热力系l2.热力系的描述热力系的描述l3.基本状态参数基本状态参数l4.状态参数方程式、状态参数坐标图状态参数方程式、状态参数坐标图l5.热力过程及热力循环热力过程及热力循环l热力系的定义热力系的定义l热力系的描述热力系的描述l平衡状态的概念平衡状态的概念l状态参数状态参数l状态方程状态方程lP-V，T-S图图l热力系模型热力系模型 热力系，外界（环境），边界热力系，外界（环境），边界l分类分类 闭口系统（控制质量）；开口系统（控制体积）闭口系统（控制质量）；开口系统（控制体积） 简单热力系简单热力系 绝热系，孤立系；单元系，多元系；均匀系
2、，非绝热系，孤立系；单元系，多元系；均匀系，非均匀系；可压缩系统，不可压缩系统；热源，冷均匀系；可压缩系统，不可压缩系统；热源，冷源。源。v热力系的状态：热力系的状态： 热力系在指定瞬间所呈现出的全部宏观热力系在指定瞬间所呈现出的全部宏观 性性质的总称质的总称 v平衡状态：平衡状态： 热力系在没有外界作用的情况下，宏观性质不热力系在没有外界作用的情况下，宏观性质不随时间变化的状态。系统从任意状态出发，最随时间变化的状态。系统从任意状态出发，最终有而且只有一个平衡状态。终有而且只有一个平衡状态。 （热平衡、力平（热平衡、力平衡、化学平衡）衡、化学平衡）v稳定状态：状态参数不随时间改变的状态。稳定
3、状态：状态参数不随时间改变的状态。 v状态参数状态参数 描述热力系平衡状态的物理量，如温度、压力等描述热力系平衡状态的物理量，如温度、压力等 v尺度量：凡把热力系视为一个整体来定义，即与系统尺度量：凡把热力系视为一个整体来定义，即与系统中所含物质的数量有关的物理量。例如系统的总容积中所含物质的数量有关的物理量。例如系统的总容积V、总质量总质量m、总能量总能量E 等。具有可加性，在系统中其总等。具有可加性，在系统中其总量等于各部分分量之和。量等于各部分分量之和。v强度量：与系统中所含物质的数量无关，在热力系中强度量：与系统中所含物质的数量无关，在热力系中任一点具有确定的数值的物理量。压力任一点具
4、有确定的数值的物理量。压力p、温度温度T 即是即是强度量的例子。强度量不具有可加性。强度量的例子。强度量不具有可加性。 l六个状态参数：压力（六个状态参数：压力（P P），），比体积比体积（v v），），温度（温度（T T或或t t），），内能（内能（U U），），焓焓（H H），），熵（熵（S S）l压力：表征系统宏观力平衡性质的状态压力：表征系统宏观力平衡性质的状态参数，单位面积上所受到的垂直作用力，参数，单位面积上所受到的垂直作用力，单位单位PaPa。 表压力表压力Pe Pe ，真空度，真空度PvPv，绝对压力绝对压力P P， 大气压大气压PbPbl温度：表示物体的冷热程度温度：表示物体
5、的冷热程度 热平衡状态：两个热力系发生热接触时，系统热平衡状态：两个热力系发生热接触时，系统不发生状态变化。不发生状态变化。l热力学第零定律：如果两个热力系中的每一个热力学第零定律：如果两个热力系中的每一个都与第三个系统处于热平衡，则它们彼此也处都与第三个系统处于热平衡，则它们彼此也处于热平衡。于热平衡。l把描述热平衡时宏观特性的物理量称为温度。把描述热平衡时宏观特性的物理量称为温度。l温标：温度的数值表示方法，表示温度高低温标：温度的数值表示方法，表示温度高低 摄氏温标 ，华氏温标，热力学温标 在在 1593 伽利略年发明了温度计，主要靠空气膨胀来度量温度的伽利略年发明了温度计，主要靠空气膨
6、胀来度量温度的变化，不太准确。自此之后，人们对热有了较为明确的量度概念。变化，不太准确。自此之后，人们对热有了较为明确的量度概念。 1642 年，意大利的西门图学院制出了酒精温度计，能比较方便年，意大利的西门图学院制出了酒精温度计，能比较方便地度量热。地度量热。 1714 年，德国物理学家华伦海特发明了水银温度计。他把水的年，德国物理学家华伦海特发明了水银温度计。他把水的沸点定为沸点定为212 ，冰、纯水和食盐的混合温度为，冰、纯水和食盐的混合温度为60 。后来他发现。后来他发现液体的沸点，随着气压的升高而升高，随着气压的降低而降低。液体的沸点，随着气压的升高而升高，随着气压的降低而降低。伦海
7、特的温度计，就是人们通常所称的伦海特的温度计，就是人们通常所称的“华氏温标华氏温标”。 1742 年，瑞典物理学家摄尔希斯把水的沸点作为年，瑞典物理学家摄尔希斯把水的沸点作为0，冰点作为冰点作为100，制成了百分温标，后来这种划分被颠倒过来，成，制成了百分温标，后来这种划分被颠倒过来，成为通用的为通用的“摄氏温标摄氏温标”。l比体积比体积：描述系统内部物质分布状况的描述系统内部物质分布状况的状态参数，单位质量物质所占的体积，状态参数，单位质量物质所占的体积，单位立方米每千克。单位立方米每千克。lv=V/m=1/v=V/m=1/ 温度、压力、比体积为三个基本状态参温度、压力、比体积为三个基本状态
8、参数数 内能：组成热力系大量微观粒子本身具有的能量内能：组成热力系大量微观粒子本身具有的能量 单位：焦耳单位：焦耳 U=U=UkUk+Up+UpUkUk分子动能，分子动能， UpUp分子势能分子势能UkUk： 根据气体分子运动论，内动能越大，温度根据气体分子运动论，内动能越大，温度越高；内动能是温度的单值函数越高；内动能是温度的单值函数UpUp： 由于分子之间的相互作用力，与分子的平由于分子之间的相互作用力，与分子的平均距离均距离 有关，因而与比容有关有关，因而与比容有关比内能比内能 ：u=U/Mu=U/Ml焓：是一个组成的状态参数： H=U+PV 单位：焦耳 比焓h ：单位J/kgl熵熵：S S ， 单位：单位：J/K J/K l比熵：比熵：s s 单位：单位：J/kg.KJ/kg.KdUpdVdSTl状态参数的特点：单值函数，只取决与状态参数的特点：单值函数，只取决与给定的状态，而与达到这一状态的路径给定的状态，而与达到这一状态的路径无关，在数学上，它是点函数，它的微无关，在数学上，它是点函数，它的微分是全微分，对全微分的循环积分是零。分是全微分，对全微分的循环积分是零。
