单元热力学第一定律和第二定律课件.pptVIP

单元2热力学第一定律和第二定律单元2热力学第一定律和第二定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄（5）2.1热力学系统涉及的能量形式┄┄┄┄┄┄┄┄┄（5）2.1.1热力系统储存能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（5）2.1.2热力系统与外界传递的能量┄┄┄┄┄┄┄（6）2.2热力学第一定律简介┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（23）2.2.1热力学第一定律的实质┄┄┄┄┄┄┄┄┄（24）2.2.2闭口系统的能量方程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（25）2.2.3开口系统稳定流动能量方程┄┄┄┄┄┄┄（26）2.2.4稳定流动能量方程工的应用┄┄┄┄┄┄┄（27）2.3利用量热学方法计算理想气体的热量、内能及焓（28）2.3.1比热容的定义及影响因素┄┄┄┄┄┄┄┄（28）2.3.2利用比热容计算气体的热量┄┄┄┄┄┄┄（30）2.3.3利用比热容计算理想气体内能与焓的变化量（38）2.4理想气体的主要热力过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（39）1

单元2热力学第一定律和第二定律2.4.1基本热力过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（40）2.4.2多变过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（41）2.5热力学第二定律简介┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（46）2.5.1热力循环┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（46）2.5.2热力学第二定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（46）2.5.3卡诺循环与卡诺定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（46）2.5.4熵与熵原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄（46）2

单元2热力学第一定律和第二定律?【知识点】?热力学第一定律，热力循环，热力学第二定律，p-v图和T-s图。?【能力目标】?掌握：热力系统储存能、功量及示功图、热量及示热图、焓、熵等基本概念。?理解：热力学第一定律、热力学第二定律实质。?熟悉：热力系统与外界传递的能量种类。?应用：能应用热力学第一定律进行热力过程的分析和计算。3

2.1热力学系统涉及的能量形式2.1.1热力系统储存能?热力系统储存能（系统所包含的热力学范畴的能量）包括内部储存能（简称内能）和外部储存能。?2.1.1.1内部储存能（内能）?在热力学范畴，系统内部储存能指的是气体分子的内动能（包括气体分子平动动能、转动动能及振动动能，与工质温度T有关）和分子内位能（分子间相互作用力，与工质比体积v有关）。这两项能量与热能有关，所以分子内动能和内位能又称为气体内部热能。4

2.1热力学系统涉及的能量形式?对于系统内与分子结构、原子结构有关的化学能和原子能，在热力学过程中不涉及化学反应和核反应，这部分能量保持不变，故不予考虑。?对于mkg质量气体的内能用U表示，单位为J，对于1kg气体的内能则用u表示，单位是J/kg。?如前所述，分子内动能与T有关，内位能与V有关，所以内能也是状态参数，而p、v、T之间存在一定关系，所以内能可表述为：?U=f(P、V)u=f(p、v)（2-1）?或（2-1a）5

2.1热力学系统涉及的能量形式?对于理想气体，分子间不存在相互作用力，所以内能仅与T有关，是温度的单值函数，即：?U=f（T）（2-2）?关于内能的计算，实际中只涉及内能的变化量，故可人为规定一个基准状态，作为内能的零值点。同时作为状态参数，其变化量只取决于工质热力过程的初、终状态，而与过程的途径无关。6

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2.1热力学系统涉及的能量形式2.1.2热力系统与外界传递的能量?在各种热力过程中，热力系统与外界之间所能进行的能量交换或传递的方式包括热量传递，功量传递以及伴随工质流进和流出系统所传递的能量，下面分别予以讨论。?2.1.2.1功量及示功图?功量是热力系统对外界或外界对热力系统作功多少的量度，是力差作用的结果。功量是一个过程量，伴随作功过程而发生。当力趋于平衡时，作功过程停止，系统与外界之间的功量传递也随即停止。?力的形式不同，导致作功形式各异。在工程热力学中，主要涉及到的两种功量交换形式是体积变化功与轴功。9

2.1热力学系统涉及的能量形式?（1）体积变化功?在力差的作用下，热力系的体积发生增大或缩小，并通过系统界面与外界发生的机械功传递称为体积变化功。用符号W表示，单位为J或KJ，对于1kg工质所传递的体积变化功，用符号w表示，单位为J/kg或kJ/kg。在热力学中规定：热力系统体积增大，系统对外做膨胀功，功量为正值；热力系统体积减小，外界对系统压缩做功，功量为负值。图10

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2.1热力学系统涉及的能量形式?（2）轴功?工程实际中系统与外界的功量交换更多的是通过机械来进行,称为轴功，如图2.2所示。对1kg工质，常用符号w表s示，单