2 第二章 热力学基本定律

  • 格式:pdf
  • 大小:4.55 MB
  • 文档页数:120

全微分 可正可负
2-2 封闭系统能量方程
热力学能(internal energy)
物质内部拥有的能量统称为热力学能(内能) 分子平移运动、转动和振动的动能(内动能) 分子间因存在作用力而相应拥有的位能(内位能) U 维持一定分子结构的化学能、分子的结合能 电偶极子和磁偶极子的偶极矩能 原子核能(原子能) ……(电子的运动能量等) 通常情况下,热力学能仅包括内动能和内位能 U = Uk + Up
高 等 工 程 热 力 学 Advanced Engineering Thermodynamics
热力学基本定律
Basic Laws of Thermodynamics
周帼彦
1
第二章 热力学基本定律
1 2 3 4 5
2-1 热力学第一定律的实质 2-2 封闭系统能量方程 2-3 开口系统能量方程 2-4 稳定流动能量方程式及其应用 2-5 热力学第二定律
δmi ei
δQ
E
δm j e j
E+dE
ห้องสมุดไป่ตู้
流出:δW δm j e j

流入: δQ δmi ei
内部贮能的增量:ΔE = ΔEk + ΔEp + ΔU
2-2 封闭系统能量方程
研究对象:
无质量进出,宏观动能及重力位能均不变化的封 闭系统
系统能量:
能量守恒与转换定律是自然界的基本规律之一。
含义:
一切物质都具有能量。 能量既不可能创造,也不能消灭,它只能在 一定的条件下从一种形式转变为另一种形式。 在转换中,能量的总量恒定不变。

2-1 热力学第一定律的实质
热力学第一定律实质是:
热能与机械能、速 度能、压力能、化 学能和电磁能等

第二章 热力学基本定律
6 7 6 7 8 9 2-6 卡诺循环 卡诺定理 热力学温标 2-7 克劳修斯不等式 状态参数熵 2-8 熵方程式和熵增原理 2-9 热能的可用性
10 2-10 㶲及㶲损失

2-1 热力学第一定律的实质
2-1 热力学第一定律的实质
说明 宏观动能和系统内动能的区别: 左侧: 叶轮因水分子热 运动而受到撞击 ,宏观效果抵消 右侧: 水分子作热运动 ,其作宏观 运动而驱使 叶轮转动做 功

2-1 热力学第一定律的实质
通过边界输入、输出系统的能量有以下三种方式: 做功量 传热量 随物质进入或离开系统而输入或输出的 δW
AJ 1 1 426.935 427
kcal/(kgf·m)
→AJ = 1
热与功法定单位相同,即J。
焦耳的实验为热力学第一定律奠定了坚实的基础。

2-1 热力学第一定律的实质
热力学第一定律对任一热力系统都可表示为: 输入的能量 - 输出的能量 = 系统储存能量的变化 ①系统储存的总能 外观能量 + 系统储存的总能 = 热力学能 E = Ek + E p + U ②系统的外观能量 相对于系统以外的 宏观运动能量 与物质分子结构及 微观运动形式有关
气体热力状 态由两个独 立参数决定
������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������