(1.10)--2.3 能量的传递和转化热工学基础.pdf

第二章热力学第一定律

Firstlawofthermodynamics

2.3能量的传递和转化

热力系统与外界传递的能量

热量

外界热源

系功

外界功源

统随物质传递的能量

外界质源

1.做功

功的热力学定义：

功是系统除温差以外其它不平衡势所

引起的系统与外界之间传递的能量。

物体的宏观位移

伴随着能量形态的变化

1.做功

热能变机械能的过程：

（1）热力学的：

热能传递转变成工质的热力学能，然后工质膨胀把热力学能转变成机

械能，转换过程工质的热力状态发生变化，能量形式也随之发生变化。

（2）单纯机械的：

由热能转换得到的机械能再变成活塞和飞轮的动能。

工质膨胀做功过程，p-v图中曲线下积分面积即为功的大小。

2

功的大小依赖于做功过程的路径WPdV

1

概念辨析：过程功与有用功

过程功：按照系统在热力过程中的状态变化而应该作出的功。

有用功：技术上有用的，可以输给功源的功（技术功）。

功源：一种可以向热力系作功或从热力系统接受功的外界物体或装置。

举例：

设备从转轴上传出的轴功，提升重物所作的机械功，以及工质本身的宏观动能和重力势能的

增加（可以利用相关机械设备进一步使之转变为轴功等机械功）都属于系统所作的有用功。

对大气所作的任何功是无用的；克服摩擦所作的功都转变为热量，因而也是无用的。

2.传热

传热的定义：系统与外界间的另一种相互作用，是系统与外界间

依靠温差进行的一种能量传递现象，所传递的能量称为热量。

热能（热力学能）和热量不是同一个概念

热能热量

经过界面后，变成热能

是微观粒子无序紊乱运动的能量

是过程量，热能是状态量

2.传热

温差虽然是传热过程的推动势差，但是系统温度的变化与

传热并无必然的联系。

温度变化说明系统的状态有了变化，但不能由此判断出系统

是否曾经吸热或放热。

热量的正负规定：系统从外界吸热为正；向外界放热为负。

3.推动功和流动功

p

p11

ov1v

推动功在p-v图上

推动功：系统引进或排除工质传递的功量。

pAHpv

流动功：系统维持流动所花费的代价

pvpv([pv])

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