热力学课件 第四章1
合集下载
八年级上册物理 第四章 第1节 从全球变暖谈起 课件32张PPT
①温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要
温 碰到容器底或容器壁；
度 计
②温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，
使 待温度计的示数稳定后再读数；
用 ③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与
温度计中液柱的上表面相平。
二、温度计的使用
（2）体温计
体温计又称"医用 温度计"。体温计 的工作物质是水 银。
瑞典科学家摄尔修斯 首先制定了温度计的 分度方法，故被称为 摄氏温标，单位符号 为℃。
（2）工作原理：热胀冷缩。
一、温度和温度计
（3）摄氏温标：
①在1个标准大 气压下，纯净的冰 水混合物的温度： 0℃。
②在1个标准 大气压下，纯水 沸腾的温度： 100℃。
0℃
冰水混合物
沸腾的纯水
100℃ 0℃
一、温度和温度计
100等份
100℃：水的沸点 0℃：水的冰点 ③10摄氏度写作10℃; -5摄氏度,写作:-5℃读作“负5摄氏度”或“零下5摄氏度”
一、温度和温度计
④目前国际上用得较多的温标：华氏温标（°F）、摄氏温标 （°C）、热力学温标（K）和国际实用温标
国际单位制采用热力学温标：由英国科学家汤姆生创立 以-273℃作为起点——绝对零度，单位：开尔文（K），1K=1℃。 绝对零度是物质低温的极限值。
第1节 从全球变暖谈起
新课引入
我们知冷知热都和什么有关呢？
新课引入
地球表面温度升高 将为人类生活带来 哪些影响？
新课引入
全球变暖造成的影响
新课引入
温度和温度计
这里所说的温 度升高是怎样判定 的呢？怎样准确测 量物体的温度呢？
一、温度和温度计
1、温度：温度是表示物体冷热程度的物理量。
化工热力学第四章热力学第一定律及其应用课件
400
2.0
23.80J mol 1K 1
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
熵变为正值。对于绝热过程，环境没有熵变，因而孤立体系 熵变也为正值，这表明节流过程是不可逆的。此例说明，第三章 的普遍化关联法也可以应用于节流过程的计算。
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
例 4—3 300℃、4.5 MPa乙烯气流在透平机中绝热膨胀到 0.2MPa。试求绝热、可逆膨胀（即等熵膨胀）过程产出的轴功。 （a）用理想气体方程；（b）用普遍化关联法，计算乙烯的热
即：
能入 能出 能存
封闭体系非流动过程的热力学第一定律：
U Q W
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用 第一节
§4-2 开系流动过程的能量平衡
开系的特点： ① 体系与环境有物质的交换。 ② 除有热功交换外，还包括物流输入和 输出携带能量。
开系的划分： ➢ 可以是化工生产中的一台或几台设备。 ➢ 可以是一个过程或几个过程。 ➢ 可以是一个化工厂。
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
例 4—2 丙烷气体在2MPa、400K时稳流经过某节流装置后 减压至0.1MPa。试求丙烷节流后的温度与节流过程的熵变。
[解] 对于等焓过程，式（3—48）可写成
H
CP T2 T1
H
R 2
H1R
0
化工热力学 第四章 热力学第一定律及其应用
已知终压为0.1MPa，假定此状态下丙烷为理想气体，
S
C* pms
ln T2 T1
R ln
P2 P1
S1R
因为温度变化很小 ，可以用
C* pms
C* pmh
92.734J
mol 1
第四章 热力学第一定律
华北科技学院化工热力学Chemical Engineering Thermodynamics第四章 热力学第一定律4.1 闭系非流动过程的能量平衡能量平衡式 体系能量的变化=体系与环境交换的净能量。
即：(能量)入 − (能量)出 = (能量)存封闭体系非流动过程的热力学第一定律：ΔU = Q + W4.2 开系通用的能量平衡方程4.3 稳流过程的能量平衡1. 开系稳流过程的能量平衡状态是稳定的 稳流过程 流动是稳定的 1)外部环境对流体提供的能量(对于1kg流体): ①外功(ws)—净功或有效功，J/kg； 规定：外界提供给流体功， ws为正； 流体传递给外界功，ws为负。
②热量(q)—获得的热量，J/kg；4.3 稳流过程的能量平衡2) 流体在流动过程中本身所具有的能量(对于1kg流体): ① 内能 U: J/kg； ② 位能: ③ 动能: ④ 静压能(压强能) m kg： 动能 = mu2/2， J 1 kg： 动能 = u2/2 ， J/kg m kg： 位能 = mgZ， J 1 kg： 位能 = gZ， J/kgm kg-V m3 ： 静压能 = pV , J 1V kg- m3 m：静压能=pV p = m ρ, J/kg4.3 稳流过程的能量平衡衡算范围：1-1′至2-2′截面 衡算基准：1kg不可压缩流体 基准水平面：0-0′平面流动系统依据: 输入总能量=输出总能量1 2 p1 1 2 p2 U 1 + gz1 + u1 + + we + q = U 2 + gz2 + u2 + 2 ρ 2 ρ总能量衡算式4.3 稳流过程的能量平衡1 ρ= v1 2 p1 1 2 p2 U 1 + gz1 + u1 + + ws + q = U 2 + gz2 + u2 + 2 ρ 2 ρ 1 2 1 2 U 1 + gz1 + u1 + p1v + ws + q = U 2 + gz2 + u 2 + p2 v 2 2h = U + Pv2 u12 u2 h1 + gZ1 + + ws + q = h2 + gZ 2 + 2 2P97，例4-11 2 Δh + gΔZ + Δu = ws + q 2mkg1 ΔH + mgΔZ + mΔu 2 = Ws + Q 21kg流体稳流能量衡算式mkg流体稳流能量衡算式4.3 稳流过程的能量平衡2. 稳流过程能量平衡的简化形式(1)机械能平衡方程式（柏努利方程）： 流体不可压缩→ρ=常数=1/v，v△p=△p/ρ 无热、无轴功交换→q=0，ws=0 理想流体，无粘性→摩擦损耗hf=0，△U=0Δh + gΔZ + 1 2 Δu = ws + q 2条件△h=△U+v△pΔpρ+ gΔZ +1 Δu 2 = 0 24.3 稳流过程的能量平衡(2)绝热稳定流动方程式 条件：可压缩，与外界无热、无轴功交换。
热学学 第四章 热力学第一定律.
《论有机体的运动与物质代谢关系》1845 植物吸收了太阳能，把它转化为化学能。动物摄取
植物，通过氧化把化学能转化为热和机械能。
16
亥姆霍兹 德国 物理学家（1821～1894） 《力之守恒》 化学、力学、电磁学、热学
17
• 2 内能
内能：在热学参考系下，所有分子的无规则运动的能量之和。
热学参考系：使系统宏观静止的参考系
用的能量，在过程中保持为常数，因此可以省略。
• 内能具体包含哪些能量---普遍
分子的动能(包括平动、转动、振动)
+分子内部的振动势能
+分子间的势能
18
---原子核内的能量，不能被运用，省略。 ---系统整体运动的能量，不是内能，排除。 (系统的整体平动、转动的动能) ---对于理想气体，分子间势能在任何过程中始终保持为常数， 可以省略。 • 例子：单原子分子理想气体的内能。 每个分子的动能之和。---热学坐标系。 • 例子：刚性双(多)原子分子理想气体的内能。 每个分子的平动动能之和，每个分子的转动动能之和。 • 例子：非刚性双(多)原子分子理想气体的内能。 每个分子的平动动能之和，每个分子的转动动能之和。每个分 子的振动动能之和，每个分子的振动势能之和。 • 例子：前面的例子都为非理想气体时。 都要包含分子间的势能之和。
系统和外界在非功过程交换的能量，称为热量
注意：1）热量过程量。
2）系统和外界必须有温度差，才能交换热量。
3）系统和外界交换能量的方式只有两种：功，热量。
§4.3 热力学第一定律
本质：能量转化和守恒定律在热学系统的表现。
1 历史
14
焦耳(1818-1889),英国。 热功当量
w电＝I 2Rt＝JQ w重力＝JQ Q cmT
植物，通过氧化把化学能转化为热和机械能。
16
亥姆霍兹 德国 物理学家（1821～1894） 《力之守恒》 化学、力学、电磁学、热学
17
• 2 内能
内能：在热学参考系下，所有分子的无规则运动的能量之和。
热学参考系：使系统宏观静止的参考系
用的能量，在过程中保持为常数，因此可以省略。
• 内能具体包含哪些能量---普遍
分子的动能(包括平动、转动、振动)
+分子内部的振动势能
+分子间的势能
18
---原子核内的能量，不能被运用，省略。 ---系统整体运动的能量，不是内能，排除。 (系统的整体平动、转动的动能) ---对于理想气体，分子间势能在任何过程中始终保持为常数， 可以省略。 • 例子：单原子分子理想气体的内能。 每个分子的动能之和。---热学坐标系。 • 例子：刚性双(多)原子分子理想气体的内能。 每个分子的平动动能之和，每个分子的转动动能之和。 • 例子：非刚性双(多)原子分子理想气体的内能。 每个分子的平动动能之和，每个分子的转动动能之和。每个分 子的振动动能之和，每个分子的振动势能之和。 • 例子：前面的例子都为非理想气体时。 都要包含分子间的势能之和。
系统和外界在非功过程交换的能量，称为热量
注意：1）热量过程量。
2）系统和外界必须有温度差，才能交换热量。
3）系统和外界交换能量的方式只有两种：功，热量。
§4.3 热力学第一定律
本质：能量转化和守恒定律在热学系统的表现。
1 历史
14
焦耳(1818-1889),英国。 热功当量
w电＝I 2Rt＝JQ w重力＝JQ Q cmT
化工热力学：4.1 汽液平衡
（1） 保持温度不变，得 p-x 图 （2） 保持压力不变，得 T-x 图 （3） 保持组成不变，得 T-p 图
较常用 常用 不常用。
汽液平衡体系的类型——与理想体系的偏差
1）一般正偏差 2）一般负偏差 3）正偏差、最大压力恒沸物（最低恒沸点） 4）负偏差、最小压力恒沸物（最高恒沸点）
1）一般正偏差： •溶液中各组分的分压均大于拉乌尔定律的计算 值 •溶液的蒸汽压介于两纯组分的蒸汽压之间。 •如甲醇-水体系、呋喃-四氯化碳体系。
xF
xD
第四章 内容
§4.1 汽液平衡 §4.2 气液平衡 §4.3 液液平衡 §4.4 化学反应平衡
§4.0 相平衡判据与相律
§4.0.1 相平衡（ Phase Equilibrium） – 相平衡讲的就是物系组成（x，y）与T、
p 间的关系 – 相平衡时不同相之间的化学位差为零，
即化学位相等。 – 汽液平衡（VLE）、液液平衡（LLE）、
Ki
yi xi
ˆil ˆiV
第二章已学过逸度用EOS计算的方法：
lnˆi
P Zi 1dP 1
0P
RT
P 0
(Vi
RT P
)dP
状态方程法（逸度系数法）
在咖啡壶里，水溶性的成分从咖啡颗粒中浸出进 入水中；
有的人领带被肉汁弄脏，他会用清洁剂溶解并除 去油渍。
在这些普通的日常经历以及生理学、家庭生活、 工业等方面的许多例子中，都有一种物质从一相 到另一相的转化，这是因为当两相相互接触时， 它们倾向于交换其中的成分直至各相组成恒定。 这时，我们就说这些相处于平衡状态。
1、汽液平衡的两种计算方法
– 1）状态方程法 – 2）活度系数 法
2.汽液平衡的分类
热学_热力学第一定律
3、理想气体在几种等值过程中功的计算 前提：理想气体的无摩擦准静态过程。 等温过程：
W =∫
V2
V1
V2 dV = νRT ln pdV = νRT ∫ V1 V V1
V2
气体膨胀时， d V > 0
d W > 0 系统对外界作功。
p p2 C
等 温
Q P1V1 = P2V2
A
P1 W = νRT ln P2
1)对过程 adb
0 a d V
Qadb = ΔU &#
2)对过程 ba
Qba = ( U a − U b ) + W2 = −105 − 42 = −147 J
放热
§4.4 一、定体热容与内能
热容量与焓
p b d c a T 0 V e T+dT
等体过程a—b, ΔV=0，W=0
宏观位移 转 换 分子间作用 传 递
1卡 = 4.18 焦耳 系统内能 系统内能
外界机械能 外界内能
§4.3 内能 热力学第一定律 一、内能 1. 定义： 微观上：热力学系统内部的能量。 包括所有分子热运动动能EK与分子间的势能EP
U = Uk + U p
U = U ( T ,V )
宏观上：系统内能的增量等于绝热过程中外界对 系统作的功。——内能定理
△U > 0 ，系统内能增加。△U < 0，系统内能减少。
2）热力学第一定律的另一种表述： 第一类永动机是不可能制成的。 第一类永动机：不需要任何动力 和燃料，却能对外作功的机器。
3） Q = Δ U + W , dQ = dU + dA 适用于任何系统的任何过程
对微小准静态过程： d Q = d U + p d V 对有限准静态过程： Q = Δ U + pdV V1 i 而 Δ U = ν R Δ T 只适用于理想气体。 2 4）热力学第一定律是大量实验的结果，具有普遍性。 5）实质是包含热能在内的能量转化与守恒定律。
化工热力学第四章
St ,Vt ,ni
dni
0
H t ni
St , p,ni
U t ni
St ,Vt ,ni
❖ 2）意义： ❖ 化学势体现了不同条件下热力学性
质随构成旳变化，可用以描述相平衡。
❖ §4-3 相平衡准则及相律
❖ 1 相平衡准则 相平衡准则能够由均相敞开系统旳 热力学关系来推导。
V RT p
ay12 by22 2cy1 y2
dV dy1 2ay1 2by2 2cy1 2cy2
dV V 1 V (1 y1 ) dy1
RT p
ay12 by22 2cy1 y2
(1 y1 )(2ay1 2by2 2cy1 2cy2 )
RT p
a( y12
dni dni( ) dni( ) 0 dni( ) dni( ) (i 1, 2, , N )
dUt T ( )dSt( ) T ( )dSt( )
p( )dVt( ) p( )dVt( )
N
i( )dni( ) i( )dni( ) i
T ( ) T ( ) dSt( ) p( ) p( ) dVt( )
M1
M
(1
x1 )
dM dx1
dM M 2 M x1 dx1
二元混合物旳偏摩尔性质和摩尔性质图示
T,p一定
dM x1 d x1 M
M1
1
x1
d d
M x1
M1
M
M2
M M ( x1 )
M2
0
x1
1
❖ 对于N元系统，各组分旳偏摩尔性质与 摩尔性质之间旳关系是：
N M
Mi
M
j1
xj
第四章 热力学第一定律
QA TA2 TB1 B物流 物流 A物流 物流 TA1 QB QL TB2
换热器热量 平衡示意图
4.4 气体压缩过程
概述
常用于压缩气体的机械有： 常用于压缩气体的机械有： 压缩机(终压＞0.3MPa，压缩比＞ 压缩机(终压＞0.3MPa，压缩比＞4) 终压 鼓风机(终压 鼓风机 终压0.015～0.3MPa，压缩比＜4) 终压 ～ ，压缩比＜ 通风机(终压＜ 表压)) 通风机 终压＜0.015MPa(表压 终压 表压 往复式 按运动机构， 按运动机构，压缩机分 叶轮式
m kg-V m3 ：静压能 = pV, J 1 kg- V m3 ：静压能
m
= pV p = m ρ
, J/kg
4.3 稳流过程的能量平衡
衡算范围： ′ 衡算范围：1-1′至2-2′截面 ′ 衡算基准： 衡算基准：1kg不可压缩流体 不可压缩流体 基准水平面： ′ 基准水平面：0-0′平面
流动系统
1 2 ∆h + ∆u = 0 2
根据此式可计算流体终温、质量流速、出口截面积等， 根据此式可计算流体终温、质量流速、出口截面积等， 因此它是喷管和扩压管的设计依据。 因此它是喷管和扩压管的设计依据。
dh 另外， 另外， = tds + vdp = δq + vdp
δq = 0，T ≠ 0，ds = 0 ∴为等熵过程 dh = vdp
华北科技学院
化工热力学
Chemical Engineering Thermodynamics
第四章 热力学第一定律
4.1 闭系非流动过程的能量平衡
能量平衡式 体系能量的变化=体系与环境交换的净能量。 体系能量的变化 体系与环境交换的净能量。 体系与环境交换的净能量 即：
换热器热量 平衡示意图
4.4 气体压缩过程
概述
常用于压缩气体的机械有： 常用于压缩气体的机械有： 压缩机(终压＞0.3MPa，压缩比＞ 压缩机(终压＞0.3MPa，压缩比＞4) 终压 鼓风机(终压 鼓风机 终压0.015～0.3MPa，压缩比＜4) 终压 ～ ，压缩比＜ 通风机(终压＜ 表压)) 通风机 终压＜0.015MPa(表压 终压 表压 往复式 按运动机构， 按运动机构，压缩机分 叶轮式
m kg-V m3 ：静压能 = pV, J 1 kg- V m3 ：静压能
m
= pV p = m ρ
, J/kg
4.3 稳流过程的能量平衡
衡算范围： ′ 衡算范围：1-1′至2-2′截面 ′ 衡算基准： 衡算基准：1kg不可压缩流体 不可压缩流体 基准水平面： ′ 基准水平面：0-0′平面
流动系统
1 2 ∆h + ∆u = 0 2
根据此式可计算流体终温、质量流速、出口截面积等， 根据此式可计算流体终温、质量流速、出口截面积等， 因此它是喷管和扩压管的设计依据。 因此它是喷管和扩压管的设计依据。
dh 另外， 另外， = tds + vdp = δq + vdp
δq = 0，T ≠ 0，ds = 0 ∴为等熵过程 dh = vdp
华北科技学院
化工热力学
Chemical Engineering Thermodynamics
第四章 热力学第一定律
4.1 闭系非流动过程的能量平衡
能量平衡式 体系能量的变化=体系与环境交换的净能量。 体系能量的变化 体系与环境交换的净能量。 体系与环境交换的净能量 即：
第4章 多组分系统热力学1
§4.2 化学势
1.化学势的定义 混合物（或溶液）中组分B的偏摩尔吉布斯函 数GB 定义为B的化学势，用μB表示。
定义为 G B GB nB T .P.nC
对于纯物质，其化学势就是它的摩尔吉布斯函数。
化学势是最重要的热力学函数，系统中的其它偏摩 尔量均可以通过化学势、它的偏导数或组合表示。
B
得到
dA B ( )dnB ( ) 0
B
自发 平衡
化学势判据
封闭系统恒温恒压，W’=0 ，由dGT,p≤0，
dG SdT Vdp B ( )dnB ( )
B
得到
dG B ( )dnB ( ) 0
B
<自发 =平衡
化学势判据
化学势在多相平衡中的应用
设系统有α和β两相，两相中均不仅一种物 质。在恒温恒压下若α 相中有dnB的 B物质 转移到β相，则 若上述转移是自发进行的，则有
相dnB ( )
相
相转移
dGT . p 0
即
B( ) B( )
dG 0
即
当系统达平衡时
B( ) B( )
μ
B（α ）=μ B（β ）
= …=μ
B（ρ ）
如果有某物质在各相中的化学势不等，则根据 dGT，p<0为自发过程的原理，该物质必然要从化学 势较大的相向化学势较小的相转移。
化学势在化学平衡中的应用
参加反应的物质都有化学势，平衡条件为
dG vi i (产物) vi i (反应物) 0
B
dA SdT pdV B ( ) dnB ( )
第四章工程热力学_图文
5
4-1 分析热力过程的目的及一般方法
三. 热力过程的分析步骤： 1) 根据热力过程特征建立过程方程式； 2) 根据过程方程式及状态方程确定初终态参数的关系； 3) 将过程表示在p-v图和T-s图上，并进行定性分析； 4) 计算热力过程的功量和热量。
注意：热力过程中工质状态变化和能量转换规律与是否 流动无关，只取决于过程特性！
设初态为1，定压加热后状态为2，定容冷却后状态为3。 状态3为： 状态2为：
20
定压过程： 定容过程：
21
例题4-5：体积0.15m3的储气罐内装p1=0.55MPa、t1=38C的 氧气。现对其加热，温度压力将升高。罐上装有压力控制阀， 当压力超过0.7MPa时阀门自动打开放走部分氧气，使罐中维 持压力0.7MPa。问当罐内温度为285C时，罐内氧气共吸收多 少热量？氧气热容cv=0.677kJ/(kgK)，cp=0.917kJ/(kgK)。
第四章工程热力学_图文.ppt
4-1 分析热力过程的目的及一般方法
一. 分析热力过程的目的、思路和依据： 1) 研究目的：能量转换情况、影响因素 2) 研究思路：
定熵、定压 定容、定温
3) 研究依据：热力学第一定律、理想气体状态方程
二. 理想气体热力过程中相关物理量的计算： 1) 热力学能的变化 ： 2) 焓的变化：
9
4-3 多变过程的综合分析
一. 可逆多变过程
1.定义：许多热力过程可以近似用
式
表示，该过程称为多变
过程，n称为多变指数。
n=0：p为常数，定压过程； n=1 ：pv为常数，定温过程；
n=：pv为常数，定熵过程；
n=：v为常数，定容过程；
发动机工作时气缸 压力与体积的关系
4-1 分析热力过程的目的及一般方法
三. 热力过程的分析步骤： 1) 根据热力过程特征建立过程方程式； 2) 根据过程方程式及状态方程确定初终态参数的关系； 3) 将过程表示在p-v图和T-s图上，并进行定性分析； 4) 计算热力过程的功量和热量。
注意：热力过程中工质状态变化和能量转换规律与是否 流动无关，只取决于过程特性！
设初态为1，定压加热后状态为2，定容冷却后状态为3。 状态3为： 状态2为：
20
定压过程： 定容过程：
21
例题4-5：体积0.15m3的储气罐内装p1=0.55MPa、t1=38C的 氧气。现对其加热，温度压力将升高。罐上装有压力控制阀， 当压力超过0.7MPa时阀门自动打开放走部分氧气，使罐中维 持压力0.7MPa。问当罐内温度为285C时，罐内氧气共吸收多 少热量？氧气热容cv=0.677kJ/(kgK)，cp=0.917kJ/(kgK)。
第四章工程热力学_图文.ppt
4-1 分析热力过程的目的及一般方法
一. 分析热力过程的目的、思路和依据： 1) 研究目的：能量转换情况、影响因素 2) 研究思路：
定熵、定压 定容、定温
3) 研究依据：热力学第一定律、理想气体状态方程
二. 理想气体热力过程中相关物理量的计算： 1) 热力学能的变化 ： 2) 焓的变化：
9
4-3 多变过程的综合分析
一. 可逆多变过程
1.定义：许多热力过程可以近似用
式
表示，该过程称为多变
过程，n称为多变指数。
n=0：p为常数，定压过程； n=1 ：pv为常数，定温过程；
n=：pv为常数，定熵过程；
n=：v为常数，定容过程；
发动机工作时气缸 压力与体积的关系
《第四章传热》PPT课件
gradt dt dx
2. 傅立叶定律 傅立叶定律是热传导的基本定律，它表示热传导的速率与温度 梯度和垂直于热流方向的导热面积成正比。
Q S t 或：q t
n
n
热传导中，Q S，Q t n
Q——传热速率，W；
λ——导热系数，W/（m·K） 或W/（m·℃）；
S——导热面积，垂直于热流方向的截面积，m2；
946℃。试求：
(1)单位面积的热损失；(2)保温砖与建筑砖之间界面的温度；
(3)建筑砖外侧温度。
解 t3为保温砖与建筑砖的界面温度，t4为建筑砖的外侧温度。
（1）热损失q
q=
Q A
1
b1
t1
t2
1.06 0.15
(1000-946)
=381.6W/m2
(2) 保温砖与建筑砖的界面温度t3 由于是稳态热传导，所以 q1=q2=q3=q
典型换热设备： 间壁式换热器（冷、热流体间的换热设备） 例：列管式换热器 3、本章研究的主要问题 1）三种传热机理（传热速率计算） 2）换热器计算 3）换热设备简介
4.1.1传热的基本方式
根据传热机理不同，传热的基本方式有三种： 热传导、热对流和热辐射。
1．热传导 热传导（导热）：物体各部分之间不发生相对位移，依靠原子、 分子、自由电子等微观粒子的热流运动而引 起的热量传递。
t t'∞
t∞
u
tw-t=
t' t
tw
图4-13 流体流过平壁被加热时的温度边界
2、热边界层的厚度
tw t 0.99(tw t )
3、热边界层内（近壁处） 认为：集中全部的温差和热阻
dt 0 dy
热边界层外（流体主体）
2. 傅立叶定律 傅立叶定律是热传导的基本定律，它表示热传导的速率与温度 梯度和垂直于热流方向的导热面积成正比。
Q S t 或：q t
n
n
热传导中，Q S，Q t n
Q——传热速率，W；
λ——导热系数，W/（m·K） 或W/（m·℃）；
S——导热面积，垂直于热流方向的截面积，m2；
946℃。试求：
(1)单位面积的热损失；(2)保温砖与建筑砖之间界面的温度；
(3)建筑砖外侧温度。
解 t3为保温砖与建筑砖的界面温度，t4为建筑砖的外侧温度。
（1）热损失q
q=
Q A
1
b1
t1
t2
1.06 0.15
(1000-946)
=381.6W/m2
(2) 保温砖与建筑砖的界面温度t3 由于是稳态热传导，所以 q1=q2=q3=q
典型换热设备： 间壁式换热器（冷、热流体间的换热设备） 例：列管式换热器 3、本章研究的主要问题 1）三种传热机理（传热速率计算） 2）换热器计算 3）换热设备简介
4.1.1传热的基本方式
根据传热机理不同，传热的基本方式有三种： 热传导、热对流和热辐射。
1．热传导 热传导（导热）：物体各部分之间不发生相对位移，依靠原子、 分子、自由电子等微观粒子的热流运动而引 起的热量传递。
t t'∞
t∞
u
tw-t=
t' t
tw
图4-13 流体流过平壁被加热时的温度边界
2、热边界层的厚度
tw t 0.99(tw t )
3、热边界层内（近壁处） 认为：集中全部的温差和热阻
dt 0 dy
热边界层外（流体主体）
第4章 热力学第一定律
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.1热力学第一定律的实质
4.1.2能量平衡方程 4.1.3能量平衡方程的应用
4.1.4气体压缩
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.3能量平衡方程的应用 1）封闭体系：限定质量体系，无质量交换
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
喷嘴与扩压管
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
喷嘴与扩压管
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.3能量平衡方程的应用 ⑷对喷嘴：如喷射器，是通过改变流体截面以使 体的动能与内能发生变化的一种装置。高压气体通 过喷嘴后，压力下降，而流速c远远增大
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.1热力学第一定律的实质
4.1.2能量平衡方程 4.1.3能量平衡方程的应用
4.1.4气体压缩
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.2 能量平衡方程
“物化” 中我们已经讨论了封闭体系的 能 量平衡方程，形式为 式中W为体积膨胀功
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.2 能量平衡方程 离开体系的能量= 微元体带出的能量 E2δm2 +流体对环境所作的流动功 P2V2δm2 +体系对环境所作的轴功 -δWs 体系积累的能量= d(mE)
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.2 能量平衡方程
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
4.1.3能量平衡方程的应用 节流阀 Throttling Valve
4.1 能量平衡方程---热力学第一定律
工程热力学第四章理想气体的热力过程及气体压缩1
分析热力过程的任务： 揭示状态变化规律与能量 传递之间的关系，从而计算热力过程中工质状态参 数的变化及传递的能量（热量、功量）。
二、热力过程中工质状态参数变化值的计算
参数 p、v、 T、 u、 h、 s
1、初、终状态基本参数（p、v、T ）的计算
依据： 1）理想气体状态方程式
pv RT
p1v1 p2v2
状态2
系统
本章假定：工质为理想气体，过程为可逆过程。
§4.1 分析热力过程的目的及一般 方法
一、分析热力过程的目的和任务
实施热力过程的目的：
1）完成一定的能量转换 2）使工质达到一定的热力状态
分析热力过程的目的： 研究外部条件对热能和机械 能转换的影响，通过有利的外部条件，达到合理安 排热力过程，提高热能和机械能转换效率的目的。
p2 p1
v1 v2
k
（1）
p1v1 p2v2
T1
T2
T2 T1
v1 v2
k
1
（2）
k 1
T2 T1
p2 p1
k
（3）
3、过程在p–v图和 T -s图上表示
p
绝热线比定温线陡
2’
1-2 绝热膨胀
1-2‘ 绝热压缩
1
曲线斜率
2
T
v
p k p
v s
v
2’
ds q 0
1
T
2
定熵过程：可逆绝热过程
dT T
2 p dv 1T
pR Tv
s
2
1 cv
dT T
2R dv
1v
s
cv
ln
T2 T1
R ln
v2 v1
二、热力过程中工质状态参数变化值的计算
参数 p、v、 T、 u、 h、 s
1、初、终状态基本参数（p、v、T ）的计算
依据： 1）理想气体状态方程式
pv RT
p1v1 p2v2
状态2
系统
本章假定：工质为理想气体，过程为可逆过程。
§4.1 分析热力过程的目的及一般 方法
一、分析热力过程的目的和任务
实施热力过程的目的：
1）完成一定的能量转换 2）使工质达到一定的热力状态
分析热力过程的目的： 研究外部条件对热能和机械 能转换的影响，通过有利的外部条件，达到合理安 排热力过程，提高热能和机械能转换效率的目的。
p2 p1
v1 v2
k
（1）
p1v1 p2v2
T1
T2
T2 T1
v1 v2
k
1
（2）
k 1
T2 T1
p2 p1
k
（3）
3、过程在p–v图和 T -s图上表示
p
绝热线比定温线陡
2’
1-2 绝热膨胀
1-2‘ 绝热压缩
1
曲线斜率
2
T
v
p k p
v s
v
2’
ds q 0
1
T
2
定熵过程：可逆绝热过程
dT T
2 p dv 1T
pR Tv
s
2
1 cv
dT T
2R dv
1v
s
cv
ln
T2 T1
R ln
v2 v1
第四章热力学第一定律
转化为热量Q向外释放； 若：dV 0, 等温膨胀，气体对外所做功 PdV > 0，
来源于自外界吸收的热量Q。
V2
W PdV
V1
V2
因而准静态过程的吸热情况为： Q W PdV
V1
理气等温过程内能不变： dU=0
Q
W
V2
PdV
V1
T2
RT
T1
dV V
RT lnV2
V1
RT ln P1
T1
T1
T1
T1
T2
T2
T2
( C p,m R)dT (CP,m R)dT CV ,mdT
T1
T1
T1
三、等温过程：
P
T=常量，dT=0 的过程
理气等温过程内能不变： dU=0 o
U2 U1 0 Q W
T1 T2 V
若：dV 0, 等温压缩，外界对气体所做功 -PdV > 0，
打开活塞阀门，使气体膨胀到B中。 此过程外界没有对气体做功，气体也没有对外界做功，因 而这是不受阻碍的自由膨胀，有：
W外气= W’气外=0 ΔW 0 当气体自由膨胀并与水达平衡后用温度计测量水温。
实验表明： ΔT 0
ΔQ 0 绝热自由膨胀过程
ΔU ΔQ ΔW 0
即：自由绝热膨胀中恒有：
CP,m
CV ,m
dQP ,m dT
dQV ,m dT
R
dQP,m dQV ,m RdT
例：如图，同种单原子理想气体放在同 一容器的两个部分，抽去中间隔板 使之均匀混合。求：混合后的温度 和压强。
解：绝热： ΔQ 0
混合前后： ΔV 0 ΔW 0
绝热壁
P1 V1 T1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
V 1 V2 p1V1 1 1 W PdV V1 1 V2
• 例题 在体积为V的 密闭大瓶口上插一根 截面积为S的竖直玻 璃管，质量为m的光 滑小球置于玻璃管中 作气密接触，形成一 个小活塞。给小球一 个上下的小扰动，求 它振动的角频率ω。
* 定体摩尔热容量
CV , m CP ,m
* 定压摩尔热容量
4.5.4 绝热过程
Q0 U 2 U1 W CV ,m T
R 1 T2 T1 PV2 PV1 2 1 1 1
上式对初终态为平衡态的任何绝热过程都适用
绝热过程状态方程
一微小绝热准静态过程有
其中：
气体的摩尔数；
气体常数 R=8.31J/(K.mol)
说明： 焦耳的结果只适用于理想气体 。只有在实际 气体密度趋于零的极限情形下，气体的内能才只是 温度的函数而与体积无关。一般气体的内能与温度 和体积都有关系。
4.5.1 等体过程
V 常量, P 常量 T dV 0 W 0
• 热力学系统的内能变化导致可以将这些能量 形式转化为机械能
热力学过程
• 系统状态随时间的变化称为热力学过程
• 外界条件改变--系统状态变化的原因
• 如果外界条件的改变足够缓慢，系统能“及时”地跟上 外界的变化，系统经历的所有中间状态都非常接近于平 衡态，这样的过程称为准静态过程(quasistatic process)
U a (U 2 U1 ) a Wa
能量守恒 的表现！
热力学第一定律
• 大量实验证明：在绝热状态下对1克纯水作4.18J 左右的功，可以在标准状态下使其温度升高1℃ →1cal=4.18J • 结论：作功和传热同样可以改变系统的能量状态 →热力学系统的能量守恒定律 • 任一过程中系统内能的增加等于该过程中系统所 吸收的热量和外界对它所做功之和
CV,m
CV ,m
U m T V
dUm dQm PdVm
dVm=0
dUm=(dQ)V,m
定压过程中外界对气体系统所做功为 W=-P(V2-V1)
CP,m
CP , m
H m T P QP U2 PV2 U1 PV1
dp gdz
• 由 nM mol N A ( M mol—空气的平均摩尔质量， NA----阿伏伽德罗常量，n----分子数密度)，而 n=p/kT 对于绝热过程 P 1 T 常量
dp M g p dz RT
dT 1 M mol g dz R
由
• 2.6节：定义物体温度升高1K所吸收的热量 为物体的热容(heat capacity)，记作C Q dQ C lim T 0 T dT • 一摩尔物质的热容称为摩尔热容，记作Cm • 单位质量物质的热容称为比热容，简称比 热(specific heat)，记作c • 定体摩尔热容，外界不对系统做功，系统 所吸收的热量就等于系统内能的增加
• 汽缸活塞上放一个重物改为一系列很小的砝码，温度为 Ti的系统和温度为Tf的热源接触改为相继与温度为Ti+ΔT， Ti+2ΔT，…，Ti+nΔT=Tf的热源接触;
• 准静态过程可应用状态方程
• 外部条件改变所用时间总比系统对应的弛豫时间大得多
状态图
• 准静态过程中系统经历的每一个状态都近 似可看作平衡态，而平衡态可用状态参量 来描述，可用状态图上一个点来表示，图 上的一段曲线就对应于一个准静态过程
pS
mV
2
提供了一种通过测小球振动 角频率ω来测量γ的力法
例4-6 地球大气中的最 大气垂直温度梯度 下层里频繁地进行着垂 直方向上的对流。例如 由于太阳辐射，白昼地 面温度升高，较暖的气 体缓慢上升，气体压强 随之逐渐减少。因气流 上升缓慢，过程可视为 准静态的。又因为干燥 空气导热性能不好，过 程又可视为绝热的。所 考虑z到z+dz的一层大气， 以，大气温度的垂直分 压力差与重力ρgdz平衡 布用准静态绝热模型来 处理更符合实际。
对
CV ,mdT dW PdV
PV RT
微分有
V ,m
PdV VdP RdT
消去dT得
C
R PdV CV ,mVdP
CP ,m dV dP CV ,m V P
ln V ln P 常量
PV 常量
p--V图上的绝热线
• 因γ>1，比等温线 陡些，这是因为气 体作绝热膨胀时， 压强不仅因体积增 大而减小，而且因 温度的下降而降低。
R 1 CV ,m
3 R 2 5 CV ,m R 2 7 CV ,m R 2 CV ,m
绝热指数
理想气体的热容
单原子分子 双原子分子
5/ 3 7/5 9/ 7
多原子分子
注：实际气体的热容以及热容比都是温度的函数。
dQ C dT
理想气体
热容比
CP ,m CV , m R 1 R 1
mol
dp p dT 1 T
dp dp dT p dT dz dT dz 1 T dz
7 5, M
mol
29g mol 得大气的绝热递减率
dT 9.8 K km 10 K km dz
例4-7推导理想气体声速公式
• 声波是纵波，流体中纵波传播速度为
气体系统 P-V图
理想气体等温线示意图
4.1气体系统准静态过程中的功
• 外界对物体施以作用力F，物体在力的作用 方向位移dx，外界对物体做功Fdx，机械功。 • 汽缸气体压强为P，活塞面积为A，系统对 外所做的元功
dW PAdl PdV
准静态过程下P有意义
系统所做的功与具体的过程有关
• 在一有限的准静态过程中系统对外所做的功为
* 气体的自由膨胀是绝热过程，即Q=0。 **气体不对外界作功，即W=0。
C
对于该过程，由热力学第一定律 可知
气体
真空
U Q W 0
体积改变， 内能不变
体积改变， 温度不变
A
B
即 气体绝热自由膨胀过程是一个等内能过程。 焦耳实 验结果
气体的内能只 与温度有关， 与体积无关。
• 理想气体定义 严格遵从气体状态方程 pV = RT 和 内能U=U(T)只 是温度的单值函数的气体，称为理想气体。
P P V V S
理想气体有
M PM Vm RT
P RT u M
γ=1.40,M=28.9×10-3kg,T=273.15K,R=8.314J/mol· K 得零度时干燥空气的声速为331.6m/s
多方过程
• 气体中实际进行的往往既非等温、也非绝 热、而是介于两者之间的过程。实用中常 常用多方过程方程来描述
pV 常量
n
• 其中n为常量，称为多方指数。n=1就是等 温过程，n=0为等压过程，n=γ为绝热过程， n→∞为等体过程(P1/nV=常量) • 多方过程是准静态过程，但准静态过程不 一定是多方过程。
• 多方过程中气体对外界作功
V n 1 PV V n 1 PV1 W 1 1 1 2 2 1 2 n 1 V2 n 1 V1 1 R p2V2 p1V1 T1 T2 n 1 n 1
1
2
1
0
3 V
U 4 U1 U 3 U1
C p , m T pV C p , m T RT CV , m C p , m R
迈尔公式
3
dQ pdV
p
1
热容比：
C p ,m CV ,m
CV ,m R CV ,m
CV , m C p , m R
第四章 热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律在涉
及热现象宏观过程中的具体表述
热现象的研究是动力系统研究的基础
需要内能、功和热量的概念
4.1 功
• 外界对物体施以作用力F，物体在力的作用 方向位移dx，外界对物体做功Fdx，机械功。 • 热力学中的功还包括系统同外界交换能量的 其他一些过程----广义的交换能量,书上举例： 活塞、张力、电流、磁介质、电介质 • 外界对物体做功→物体的机械能增加(同时 外界的能量减少)，因而做功是能量传递(交 换)的一种方式
U U 2 U1 Q CV ,m T
4.5.2 等压过程
V P 常量 T W PdV P V2 V1 R T2 T1
V2 V1
Q CP ,m T U CV ,m T
4.5.3 等温过程
PV T 常量 U 0 W PdV RT
Байду номын сангаас
U Q W
• 热力学第一定律是涉及内能与其他形式能量相互 转化的过程的具体表现
小结 U Q W
能量守恒的热力学表述
dW PAdl PdV
内能是热力学系统的内部能量，是态函数
热力学第一定律：系统内部能量的增加等于系
统所吸收的热量和外界对它所做功之和
热量是流动传导的能量
4.3.1 热容
W dW PdV
V1
V2
初、终态给定系统对外所 做功未完全确定 不可能引入一个状态参量的 函数，使系统对外所做功为 初终态这函数值之差 功与过程有关
绝热过程
• 如果系统在一过程中与外界不交换热量， 这种过程称为绝热过程 • 理想的绝热过程是不存在的 • 实验中可用真空套、绝热层隔离等办法近 似实现绝热过程
• 例题 在体积为V的 密闭大瓶口上插一根 截面积为S的竖直玻 璃管，质量为m的光 滑小球置于玻璃管中 作气密接触，形成一 个小活塞。给小球一 个上下的小扰动，求 它振动的角频率ω。
* 定体摩尔热容量
CV , m CP ,m
* 定压摩尔热容量
4.5.4 绝热过程
Q0 U 2 U1 W CV ,m T
R 1 T2 T1 PV2 PV1 2 1 1 1
上式对初终态为平衡态的任何绝热过程都适用
绝热过程状态方程
一微小绝热准静态过程有
其中：
气体的摩尔数；
气体常数 R=8.31J/(K.mol)
说明： 焦耳的结果只适用于理想气体 。只有在实际 气体密度趋于零的极限情形下，气体的内能才只是 温度的函数而与体积无关。一般气体的内能与温度 和体积都有关系。
4.5.1 等体过程
V 常量, P 常量 T dV 0 W 0
• 热力学系统的内能变化导致可以将这些能量 形式转化为机械能
热力学过程
• 系统状态随时间的变化称为热力学过程
• 外界条件改变--系统状态变化的原因
• 如果外界条件的改变足够缓慢，系统能“及时”地跟上 外界的变化，系统经历的所有中间状态都非常接近于平 衡态，这样的过程称为准静态过程(quasistatic process)
U a (U 2 U1 ) a Wa
能量守恒 的表现！
热力学第一定律
• 大量实验证明：在绝热状态下对1克纯水作4.18J 左右的功，可以在标准状态下使其温度升高1℃ →1cal=4.18J • 结论：作功和传热同样可以改变系统的能量状态 →热力学系统的能量守恒定律 • 任一过程中系统内能的增加等于该过程中系统所 吸收的热量和外界对它所做功之和
CV,m
CV ,m
U m T V
dUm dQm PdVm
dVm=0
dUm=(dQ)V,m
定压过程中外界对气体系统所做功为 W=-P(V2-V1)
CP,m
CP , m
H m T P QP U2 PV2 U1 PV1
dp gdz
• 由 nM mol N A ( M mol—空气的平均摩尔质量， NA----阿伏伽德罗常量，n----分子数密度)，而 n=p/kT 对于绝热过程 P 1 T 常量
dp M g p dz RT
dT 1 M mol g dz R
由
• 2.6节：定义物体温度升高1K所吸收的热量 为物体的热容(heat capacity)，记作C Q dQ C lim T 0 T dT • 一摩尔物质的热容称为摩尔热容，记作Cm • 单位质量物质的热容称为比热容，简称比 热(specific heat)，记作c • 定体摩尔热容，外界不对系统做功，系统 所吸收的热量就等于系统内能的增加
• 汽缸活塞上放一个重物改为一系列很小的砝码，温度为 Ti的系统和温度为Tf的热源接触改为相继与温度为Ti+ΔT， Ti+2ΔT，…，Ti+nΔT=Tf的热源接触;
• 准静态过程可应用状态方程
• 外部条件改变所用时间总比系统对应的弛豫时间大得多
状态图
• 准静态过程中系统经历的每一个状态都近 似可看作平衡态，而平衡态可用状态参量 来描述，可用状态图上一个点来表示，图 上的一段曲线就对应于一个准静态过程
pS
mV
2
提供了一种通过测小球振动 角频率ω来测量γ的力法
例4-6 地球大气中的最 大气垂直温度梯度 下层里频繁地进行着垂 直方向上的对流。例如 由于太阳辐射，白昼地 面温度升高，较暖的气 体缓慢上升，气体压强 随之逐渐减少。因气流 上升缓慢，过程可视为 准静态的。又因为干燥 空气导热性能不好，过 程又可视为绝热的。所 考虑z到z+dz的一层大气， 以，大气温度的垂直分 压力差与重力ρgdz平衡 布用准静态绝热模型来 处理更符合实际。
对
CV ,mdT dW PdV
PV RT
微分有
V ,m
PdV VdP RdT
消去dT得
C
R PdV CV ,mVdP
CP ,m dV dP CV ,m V P
ln V ln P 常量
PV 常量
p--V图上的绝热线
• 因γ>1，比等温线 陡些，这是因为气 体作绝热膨胀时， 压强不仅因体积增 大而减小，而且因 温度的下降而降低。
R 1 CV ,m
3 R 2 5 CV ,m R 2 7 CV ,m R 2 CV ,m
绝热指数
理想气体的热容
单原子分子 双原子分子
5/ 3 7/5 9/ 7
多原子分子
注：实际气体的热容以及热容比都是温度的函数。
dQ C dT
理想气体
热容比
CP ,m CV , m R 1 R 1
mol
dp p dT 1 T
dp dp dT p dT dz dT dz 1 T dz
7 5, M
mol
29g mol 得大气的绝热递减率
dT 9.8 K km 10 K km dz
例4-7推导理想气体声速公式
• 声波是纵波，流体中纵波传播速度为
气体系统 P-V图
理想气体等温线示意图
4.1气体系统准静态过程中的功
• 外界对物体施以作用力F，物体在力的作用 方向位移dx，外界对物体做功Fdx，机械功。 • 汽缸气体压强为P，活塞面积为A，系统对 外所做的元功
dW PAdl PdV
准静态过程下P有意义
系统所做的功与具体的过程有关
• 在一有限的准静态过程中系统对外所做的功为
* 气体的自由膨胀是绝热过程，即Q=0。 **气体不对外界作功，即W=0。
C
对于该过程，由热力学第一定律 可知
气体
真空
U Q W 0
体积改变， 内能不变
体积改变， 温度不变
A
B
即 气体绝热自由膨胀过程是一个等内能过程。 焦耳实 验结果
气体的内能只 与温度有关， 与体积无关。
• 理想气体定义 严格遵从气体状态方程 pV = RT 和 内能U=U(T)只 是温度的单值函数的气体，称为理想气体。
P P V V S
理想气体有
M PM Vm RT
P RT u M
γ=1.40,M=28.9×10-3kg,T=273.15K,R=8.314J/mol· K 得零度时干燥空气的声速为331.6m/s
多方过程
• 气体中实际进行的往往既非等温、也非绝 热、而是介于两者之间的过程。实用中常 常用多方过程方程来描述
pV 常量
n
• 其中n为常量，称为多方指数。n=1就是等 温过程，n=0为等压过程，n=γ为绝热过程， n→∞为等体过程(P1/nV=常量) • 多方过程是准静态过程，但准静态过程不 一定是多方过程。
• 多方过程中气体对外界作功
V n 1 PV V n 1 PV1 W 1 1 1 2 2 1 2 n 1 V2 n 1 V1 1 R p2V2 p1V1 T1 T2 n 1 n 1
1
2
1
0
3 V
U 4 U1 U 3 U1
C p , m T pV C p , m T RT CV , m C p , m R
迈尔公式
3
dQ pdV
p
1
热容比：
C p ,m CV ,m
CV ,m R CV ,m
CV , m C p , m R
第四章 热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律在涉
及热现象宏观过程中的具体表述
热现象的研究是动力系统研究的基础
需要内能、功和热量的概念
4.1 功
• 外界对物体施以作用力F，物体在力的作用 方向位移dx，外界对物体做功Fdx，机械功。 • 热力学中的功还包括系统同外界交换能量的 其他一些过程----广义的交换能量,书上举例： 活塞、张力、电流、磁介质、电介质 • 外界对物体做功→物体的机械能增加(同时 外界的能量减少)，因而做功是能量传递(交 换)的一种方式
U U 2 U1 Q CV ,m T
4.5.2 等压过程
V P 常量 T W PdV P V2 V1 R T2 T1
V2 V1
Q CP ,m T U CV ,m T
4.5.3 等温过程
PV T 常量 U 0 W PdV RT
Байду номын сангаас
U Q W
• 热力学第一定律是涉及内能与其他形式能量相互 转化的过程的具体表现
小结 U Q W
能量守恒的热力学表述
dW PAdl PdV
内能是热力学系统的内部能量，是态函数
热力学第一定律：系统内部能量的增加等于系
统所吸收的热量和外界对它所做功之和
热量是流动传导的能量
4.3.1 热容
W dW PdV
V1
V2
初、终态给定系统对外所 做功未完全确定 不可能引入一个状态参量的 函数，使系统对外所做功为 初终态这函数值之差 功与过程有关
绝热过程
• 如果系统在一过程中与外界不交换热量， 这种过程称为绝热过程 • 理想的绝热过程是不存在的 • 实验中可用真空套、绝热层隔离等办法近 似实现绝热过程