基本概念1-2状态和状态参数.ppt

1-2 状态和状态参数状态和状态参数 热热力学状力学状态态（state of thermodynamic system）热热力系在指定瞬力系在指定瞬间间所呈所呈现现的全部宏的全部宏观观性性质质的的总总称称 （系（系统统宏宏观观物理状况的物理状况的综综合）合）状状态态参数参数（state properties）从各个不同方面描写从各个不同方面描写这这种宏种宏观观状状态态的物理量的物理量 六个常用状六个常用状态态参数：参数：压压力、比体力、比体积积、温度、温度、热热力学能、力学能、焓焓、熵熵 五、五、压压力力(pressure)当地大气当地大气压压pb(local atmospheric pressure)绝对压绝对压力力 p(absolute pressure)表表压压力力 pg（pe）(gauge pressure;manometer pressure)真空度真空度 pv(vacuum;vacuum pressure)定定义义：单单位面位面积积上承受的垂直作用力上承受的垂直作用力常用常用压压力力单单位：位：例题1例题2压力计、真空表、U形管压力计、斜管式微压计2、比体、比体积积和密度和密度比体比体积积(specific volume)单单位位质质量工量工质质的体的体积积密度密度(density)单单位体位体积积工工质质的的质质量量两者关系两者关系:3、温度和温、温度和温标标（temperature and temperature scale）温度的定温度的定义义：测测温的基温的基础础热热力学第零定律力学第零定律(zeroth law of thermodynamics)热热力学温力学温标标和国和国际摄际摄氏温氏温标标(thermodynamics scale;Kelvin scale;absolute temperature scale and internal Celsius temperature scale)温度：温度：表示物体的冷热程度可用分子平均移动能的大小来表示，即T R=t +459.67华华氏温氏温标标和朗肯温和朗肯温标标华华氏温氏温标标和和摄摄氏温氏温标标t=5/9t-32热力学能热力学能是指组成热力系的大量微观粒子本身具有的能量（不包括热力系宏观运动的能量和外场作用的能量）。热力学能包括热力学能包括：分子动能、分子位能、分子化学能、原子能等（在工程热力学中通常只考虑前两种）4、热力学能（内能）热力学能（内能）(internal energy)对于气体，分子动能包括分子的移动能、转动能和分子内部的振动能。单位质量物质的热力学能称为比热力学能比热力学能（有时简称为热力学能）国际单位制国际单位制：J 或 J/kg工程单位制工程单位制：kcal 或 cal/kg 1 kcal =4186.8 J=4.1868 kJ总（储存）能总（储存）能(total stored energy of system)总总能能热热力学能，内部力学能，内部储储存能存能外部外部储储存能存能宏宏观动观动能能宏宏观观位能位能宏宏观动观动能与内能与内动动能的区能的区别别5、焓、焓焓是一个组合的状态参数：单位质量物质的焓称为比焓比焓（有时简称为焓）：国际单位制：J 或 J/kg工程单位制：kcal，比焓的单位是kcal/kg。在工程单位制中pV乘积的单位是功kgf.m。国际单位制：J 或 J/kg工程单位制：kcal，比焓的单位是 kcal/kg。由于在工程单位制中pV乘积的单位是功kgf.m。在工程单位制中焓和比焓的定义式应写为功和热量单位kcal之间的换算关系6、熵熵熵是一个导出的状态参数对简单可压缩均匀系，它可以由其它状参数按下列关系式导出：单位质量的物质的熵称为比熵（有时简称为熵）国际单位制：国际单位制：J/KJ/K 或或 J/(kgJ/(kg.k)k)工程单位制：工程单位制：kcal kcal 或或 kcal/(kgkcal/(kg.k)k)状态参数状态参数状态参数是热力系状态的单值函数状态参数的值仅取决于给定的状态，而与达到这一状态的途径无关状态参数的这一特性在数学上的表现是:它是点函数，它的微分是全微分，全微分的循环积分等于零状状态态的的单值单值函数。函数。物理上物理上与与过过程无关；程无关；数学上数学上其微量是全微分。其微量是全微分。状状态态参数分参数分类类 广延量广延量（extensive property）强强度量度量（intensive property）又：广延量的比性又：广延量的比性质质具有具有强强度量特性，如比体度量特性，如比体积积工程工程热热力学力学约约定用定用小写字母小写字母表示表示单单位位质质量参数量参数。系系统统两个状两个状态态相同的充要条件：相同的充要条件：所有所有状状态态参数一一参数一一对应对应相等相等 简单简单可可压缩压缩系两状系两状态态相同的充要条件：相同的充要条件：两个独立的两个独立的状状态态参数参数对应对应相等相等 例1-1 某热电厂测得新蒸汽的表压力为100at，凝汽器的真空度(pv/pb)为94，送风机表压为145mmHg，当时气压计读数为755mmHg。试将它们换算成Pa和MPa为单位的绝对压力。例1-2 从工程单位制水蒸气热力性质表中查得水蒸气在450、30 at时的比体积、比焓和比熵为在国际单位制中，上述参数各为若干?