工程热力学的 平衡状态的稳定性共72页文档
热力学系统的平衡状态及其描述热力学
§1.1 热力学系统的平衡状态及其描述 8.2 弱简并理想Bose气体和Fermi气体
5. 热力学单位 （国际单位制）
压强：帕斯卡：
能量：焦耳：
1Pa 1N m
2
标准大气压： 1Pn 101325 Pa 10 5 Pa
1J 1N m
§1.1 热力学系统的平衡状态及其描述小结 8.2 弱简并理想Bose气体和Fermi气体
证明？
§1.3 物态方程 8.2
弱简并理想Bose气体和Fermi气体
（5）对固体、液体，要T升高而体积不变很难，故而 常测 和 T ，推知
（6）物态方程
, , T
§1.3 物态方程 8.2
弱简并理想Bose气体和Fermi气体
二、几种物态方程 1. 气体 （n摩尔）理想气体：PV nRT a （1摩尔）范氏气体：( P 2 )(v b) RT v 昂尼斯气体方程
封闭系统： 与外界可交换能量。
边界
§1.1 热力学系统的平衡状态及其描述 8.2 弱简并理想Bose气体和Fermi气体
例，气体系统
Q0 W 0
孤立系统： 粒子数 N 不变、 能量 E 不变。
Q0 W 0
封闭系统： 粒子数 N 不变、 能量 E 可变。 开放系统： 粒子数 N 可变、 能量 E 可变。
§1.1 热力学系统的平衡状态及其描述 8.2 弱简并理想Bose气体和Fermi气体
§1.1 热力学系统的平衡状态及其描述
一、热力学系统和外界 1. 系统研究对象：大量微观粒子组成的宏观系统 外界 2.系统与外界之间可能交换能量 或物质（粒子）。系统按交换类 型可分为：
系统
孤立系统：与外界无交换。 开放系统： 与外界交换能量与 粒子。
热力学基本概念2-平衡态、准静态、几种热力过程
状态公理State postulate
闭口系： 不平衡势差 状态变化 能量传递
消除一种 达到某一 消除一种能量 不平衡势差 方面平衡 传递方式 而不平衡势差彼此独立 独立参数数目N=不平衡势差数 =能量转换方式的数目 =各种功的方式+热量= n+1 n 容积变化功、电功、拉伸功、表面张力功等
工程热力学
平衡状态Equilibrium state
温差 — 热不平衡势 压差 — 力不平衡势 相变 — 相不平衡势 化学反应 — 化学不平衡势
平衡的本质：不存在不平衡势 In an equilibrium state there are no unbalanced potentials
工程热力学
工程热力学
Many types of Equilibrium
2、力平衡Mechanical equilibrium : if there is no change in pressure at any point of the system with time
The variation of pressure as a result of gravity in most thermodynamic system is relatively small and usually disregarded 压差 Pressure differential 力不平衡势Unbalanced potentials
绝热简单可压缩系统 N = ?
工程热力学
状态方程Equation of state
状态方程 基本状态参数（p,v,T)之间 的关系 简单可压缩系统：N = 2
v f ( p, T )
工程热力学
高中化学热力学复习 7 热力学稳定性和动力学稳定性课件
一般地，关于物质的稳定性，不外乎其本身是否容易分解， 该物质能否与环境中的某物种发生化学反应。所以在讨论物质的 稳定性时， 首先要列出该物质的所有可能的分解反应。如分解成单质、 分解成简单化合物、化合物的歧化； 其次还要考虑该物质是否能与大气中常见组分发生化学变化。 最后，由各物质的标准生成自由焓算出一切可能的化学反应 的自由焓变。 与大气中组分的反应 分解成单质 △G＝？ 物质 分解成简单化合物 歧化 如果所有的可能反应的△G>0，就说该物质是稳定的；如果 有一个或多于1个反应的△G< 0，即该物质对该反应是自发的，因 而该物质是不稳定的。
热力学稳定性和动力学稳 定性之间没有必然的联系。
催化剂可以改变反应的历程,亦即能改 变反应的活化能,因此,催化剂可以增加或 降低动力学稳定性, 但催化剂不能改变热 力学的稳定性或不稳定性。因为催化剂并 不改变反应的始态和终态，换言之，热力 学指出不能自发进行的反应是不能通过使 用催化剂而使其发生的。
热力学稳定性和反应的自发性
一 热力学稳定性和动力学稳定性
无机化学中讨论元素及化合物的性质时，其中一个中心问题 就是化学体系的稳定性。 如，某元素能否形成某种化合物，这要看该化合物能否在一 定条件下稳定存在。在研究一个合成反应是否可行时，也可把问 题归结为有关反应物体系是否稳定。因而可以说，无机化学里的 一个重要问题是试图去说明不同化学体系的稳定性。 一般地说，一个体系是稳定的，即表观上不随时间而变化。 物理化学上把稳定的体系划分为两类，一类是真正稳定的，另一 类是表观稳定的。前者是体系处于平衡状态，在该条件下体系中 的各种可能变化都不能自发进行。如 CaCO3 在常温下既不能分解 为CaO和CO2,也不能分解为C、O2和Ca单质。另一种不是处于平衡 状态，而只是表观上稳定，即至少有一种可能的变化会自发进行， 只是变化的速率十分缓慢，以致不可能测量出来。如H2、O2的混 合气体在室温下是稳定的，可以长久共存。然而一旦将一块铂箔 放入其中，立即就会发生猛烈的反应，化合成 H2O 。前一种稳定 性是由热力学因素所控制，称为热力学稳定性；后一种稳定性是 由动力学因素——速率所控制，称为动力学稳定性。
大物热学第一章 热力学系统的平衡态及平衡方程PPT课件
vi v
pV vRT p pi
Dalton’s law of partial pressure: 混合气体的压强等于
－steady state 在外界影响下，系统的各部分宏观性质不随时间而
变化的状态。 例：
－Non-equilibrium state 系统的宏观性质随时间而变化的状态。
从非平衡态到平衡态的转变，称为驰豫过程。其时间
常数称为驰豫时间。
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8
－Quasi-static (quasi-stationary) state 从非平衡态到平衡态转变的热力学过程中，每一个
热学
Heat (and Thermodynamics)
什么是热学
研究热现象的规律及其应用的学科
热学包含的内容
1. 热学的基本参量——温度和热量的概念
2. 物质的热性质
状态方程 热膨胀 比热 热传递的规律
3. 热力学定律
第零、第一、第二、第三定律
4. 热现象的微观理论
气体分子运动论 统计物理
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强趋于零时的极限（稀薄气体）。（可以证明理想气体
的内能与压强无关）
理想气体在平衡态时满足
Charles law
pT
Gay-Lussac law V T Boyle-Marriotle law—一定质量的气体，当温度一定 时，P和V成反比
PV = const (T) 对于1 mole 理想气体
PVm = RT R为Universal gas constant
III.气体分子运动论的初步概念（1.1，1.6节）
可编辑课件
20
Ⅱ Equation of State 1. 什么是状态方程（状态方程的一般讨论）
附加材料2-平衡和稳定
力平衡 力平衡—mechanical equilibrium：
在无外界作用的条件下，系统内 部，系要条件 热力平衡的充要条件—系统同时达到热平 热力平衡的充要条件 衡和力平衡。
2
稳定状态
定义：系统保持状态参数值不随时间而改变 系统保持状态参数值不随时间而改变 的状态。 的状态 讨论：
附加材料2 附加材料
平衡状态和稳定状态
1
平衡状态 --thermodynamic equilibrium state
定义：若无外界影响系统保持状态参数值 若无外界影响系统保持状态参数值 不随时间而改变的状态。 不随时间而改变的状态 热平衡 热平衡—thermal equilibrium：
在无外界作用的条件下，系统内部系统与外界 处处温度相等。
1）系统平衡与均匀 系统平衡与均匀
— 平衡可不均匀
3
2）平衡与稳定 平衡与稳定
— 稳定未必平衡 1）各截面上参数不随时间变化。 各截面上参数不随时间变化。 各截面上参数不随时间变化 2）ECV=0， SCV=0， mCV=0 ， ， 稳 定 与 局 部 平 衡
4
稳定流动特征： 稳定流动特征
注意：区分各截面间参数可不同。
热力学中的热平衡
热力学中的热平衡热力学是研究物质能量转化规律的学科，而热平衡则是热力学中一个重要的概念。
本文将为您详细介绍热力学中的热平衡，包括定义、影响因素以及热平衡的稳定性等内容。
一、定义热平衡是指热力学系统中温度处于相等状态的一种平衡。
当两个物体处于热平衡状态时，它们之间不会发生热量的传递，即它们的温度相等。
在热力学中，一个孤立系统可以包括多个热平衡系统。
而一个热平衡系统则是指一个系统的温度在空间运动中保持正比例的均匀性的状态。
二、影响因素热平衡的形成取决于以下几个因素：1. 温度：温度是系统热平衡的核心影响因素。
只有当物体之间的温度相等时，才能达到热平衡状态。
热量会从高温区域向低温区域自发传递，直到两者温度相等为止。
2. 热量交换：热平衡的形成还需要有热量交换的过程。
物体之间通过热传导、辐射或对流等方式来交换热量。
当热量交换达到平衡状态时，就可以实现热平衡。
3. 绝热条件：绝热条件是热平衡的前提之一。
当物体之间没有热量交换，即没有能量输入或输出时，才能实现真正的热平衡。
三、热平衡的稳定性热平衡的稳定性与系统的各项性质和外界条件有关。
以下是几个与热平衡稳定性相关的因素：1. 系统容量：热平衡与系统的容量有关。
系统容量越大，稳定性越好，温度变化较小。
而系统容量越小，温度变化较大，热平衡状态更容易被打破。
2. 热传导性：物体的热传导性能对热平衡的稳定性也有影响。
热传导性能越好，热交换越顺畅，稳定性越高。
3. 外界干扰：外界干扰是破坏热平衡的主要因素之一。
例如，高温物体接触到低温物体会导致热量传递，进而破坏热平衡。
四、热平衡与热力学第零定律热平衡与热力学第零定律存在密切关系。
热力学第零定律指出，如果物体A与物体B分别与物体C达到热平衡状态，那么物体A和物体B之间也处于热平衡状态。
热力学第零定律是热平衡状态的基础，通过判断物体与其他物体的相互关系，可以确定是否达到热平衡状态。
五、总结热平衡是热力学中一个重要的概念，它描述了一个系统中温度相等的状态。
热力学稳定性
热力学稳定性1. 热力学稳定性和因果，彼此独立还是相互关联？一个流体力学理论应该确保两个原理的有效性，即稳定性和因果关系。
如果对全局热力学平衡态施加微小扰动，由此引起的偏差不会无限增长，而是随着时间推移保持有界，流体力学理论就被认为是稳定的；这源于随着时间趋于无穷，对耗散系统演化所至的平衡态的定义。
另一方面，它要遵循因果关系，则需要信号的传播速度不超过光速；这源于相对论原理，如果信号是超光速的，在这个参照系中，结果将先于原因。
图1. 相对论中的光锥表示时空中事件的关系。
假设因果过程的传播速度不超过光速，对于时空中的任意事件 O，过去光锥中的事件可以影响事件 O ，即如果发送一个物理信号可以抵达事件O（左图）；未来光锥中的事件可以受到事件 O 的影响，即从事件 O发送的物理信号可以抵达这些事件（中图）。
而光锥之外的类空（space-like）区域与事件 O 是没有因果关系的，因为信号无法以超过光速的速度传输（右图）。
一个新理论需要通过这两个检验，才会被认为是可靠的。
到目前为止，研究中通常将这两个性质作为理论方程中不同的、没有联系的特征分开讨论。
从直观上看，这种方法似乎很自然，因为稳定性和因果关系这两个原则分属于物理学的两个不同分支：热力学和场论。
然而实际上，这两个特征是强烈关联的。
此前的许多研究都表明，存在一种潜在的物理机制将稳定性和因果关系联系起来。
最近发表在 PRL 上的一篇论文提出了这样一个“完全解释性”的机制。
研究人员证明：如果一个理论是热力学稳定的，即在平衡态时熵最大，那在平衡态附近，它也是遵循因果关系的。
因果关系和稳定性之间的这种深刻联系源于熵和信息之间的潜在关系。
2. 几何证明：热力学稳定性意味着因果关系我们首先讨论热力学稳定性。
在什么条件下，相对论流体是热力学稳定的？可以考虑流体“F”与热粒子浴“H”接触，假设整个“流体+热浴”系统是孤立的，并从状态1自发地演化到状态2。
根据热力学第二定律，整个系统的熵不会减少：（1）流体F 的平衡态是熵最大化的状态。
热力学稳态
热力学稳态热力学稳态是指当热力学系统在某个状态下，其物理量恒定或变化缓慢，相对静态而言，在一定时间内，系统内部发生极小而不可察觉的变化，因而被称为热力学稳态。
热力学自19世纪末开始发展起来，已经成为科学上最重要的理论之一。
它提供了一种方法来描述物质的温度，压强，流量和物质的性质在物质系统中的变化。
热力学稳态的定义是：当沿着稳定的方向，从热力学系统的一个状态到另一个状态的过程中，其内部的物理量在一定时间内保持稳定，或者变化缓慢，则称为热力学稳态。
其内部状态不会发生明显的变化，这也是为什么它被称为稳态。
一个物理系统处于稳态条件下，不受外界紊乱影响，其物理量恒定，其内部只发生极小的变化，甚至可以忽略不计。
热力学稳态是热力学的基础理论，它从一定的条件出发，关注物理量在系统中的平衡变化状态。
它不仅用于物理学，而且也被用于化学，生物学等跨学科研究，以及在飞机维修，化工行业，金属冶炼，电子设备制造等工业领域，在实际应用中发挥重要作用。
热力学可以认为是热力学稳态的本质所在，而热力学稳态则可以认为是热力学的表象。
热力学稳态有两个基本特点，一是它的边界条件，即热力学稳态的状态受到热力学系统的外部环境的影响。
二是它的物质守恒，即物质不会消失，只会转移至不同状态。
热力学稳态也可以指定于热力学系统中某一变量的最终静止点，该点以外的任何情况，任何变量都将处于变化中，而热力学稳态就是指该点，是某一变量的最终停止点。
因此，热力学稳态的概念常常结合热力学的热力学原理，用以描述物质的温度，压强，流量，物质的性质和物质的状态，及其变化的过程。
热力学稳态的概念是热力学的重要理论，它包含了物质性质的极限表现，以及热力学系统内部物质状态的描述，为热力学系统的设计、分析和研究奠定了基础。
在实际应用中，它是热力学系统的关键部分，可以用于检验热力学系统的正确性，为热力学系统的发展提供参考。
综上所述，热力学稳态是热力学系统内物理量稳定、持续变化的重要理念。
热力学系统的稳定与控制
热力学系统的稳定与控制介绍热力学是物理学的一个分支学科，主要研究物质和能量之间的转换和关系，以及宏观物理系统中的热现象和热力学性质。
热力学系统是指一个物理系统，在其中热量、功、质量等物理量的交换过程中能够满足热力学定律的系统。
热力学系统的稳定性热力学系统的稳定性是指系统在外部扰动下，能够通过自身机制恢复原来的稳定状态的能力。
对于稳定的热力学系统，它的能量、物质和热量等物理量在交换过程中能够保持相对稳定的平衡状态，不受外部扰动的影响。
热力学系统的稳定性可以通过热力学理论中的熵概念来描述。
熵是一个系统的无序程度，在系统处于平衡态时，熵达到最大值。
系统的稳定性可以通过熵的变化率来判断，如果熵值增加，则系统趋于不稳定的状态；如果熵值减少，则系统变得更加稳定。
热力学系统的控制热力学系统的控制是指通过外部干预来控制系统的热力学性质和状态，使其保持在稳定的状态或者向所需方向发展。
热力学系统的控制可以通过对系统的能量、质量和热量等物理量进行控制来实现。
热力学系统的控制可以分为平衡态控制和非平衡态控制两种情况。
平衡态控制是指通过外部控制系统的热量和熵来保持系统处于平衡态，并控制系统的能量和物质传递过程。
例如，通过对热力学系统提供热源或者冷却系统，可以控制系统的温度，从而控制系统的平衡态。
非平衡态控制则是指通过对系统的能量和物质传递过程进行控制，来改变系统的非平衡态行为。
例如，通过施加电场、磁场等外界电磁场，可以改变热力学系统中的自发现象和非平衡态行为，使得系统发生化学反应、相变等行为。
热力学系统的应用热力学系统广泛应用于科学和工程领域，例如在化学反应、工业生产、能源利用与转换等方面都有重要的应用。
在化学反应中，热力学系统可以用来描述反应过程中的能量转化和热量变化，从而预测反应的产物、反应速率等参数，并指导反应条件的选择。
例如，在工业生产中，热力学系统可以用来控制环境中的温度、压力等物理量，从而改变化学反应的反应速率和反应分布，提高产品产率和产品纯度。
热力学平衡状态
1. 热力学thermodynamics2. 热源heat source3. 热力学平衡状态thermodynamic equilibrium state4. 稳态steady state5. 非稳态unsteady state6. 可逆过程reversible process7. 不可逆过程irreversible process8. 热力学第一定律first law of thermodynamics9. 热力学第二定律second law of thermodynamics 10. 热力学第三定律third law of thermodynamics 11. 内能internal energy 12. 焓enthalpy 13. 熵entropy 14. 热量heat 15. 理想气体ideal gas 16. 相变change of phase 17. 汽化vaporization 18. 蒸发evaporation 19. 沸腾boiling 20. 沸点boiling point 21. 凝结condensation 22. 饱和状态saturation state 23. 饱和温度saturation temperature 24.饱和压力saturation pressure 25. 饱和液体saturation liquid 26. 饱和蒸汽saturation vapor 27. 过饱和supersaturation 28. 湿蒸汽wet vapor 29. 过热superheat 30. 过热蒸汽superheated vapor 31. 过热度degree of superheat 32. 过冷subcooling 33. 过冷液体subcooled liquid 34. 气-液混合物liquid-vapor mixture 35. 乾度quality 36.冷凝点condensation point 37. 冷凝液condensate 38. 共沸混合物azeotropic mixture 39. 共沸性azeotropy 40. 共沸点azeotropic point 41. 凝固solidification 42. 熔化fusion 43. 熔点melting point 44. 升华sublimation 45. 三相点triple point 46. 临界状态critical state 47. 临界温度critical temperature 48. 临界压力critical pressure 49. 潜热latent heat 50. 显热sensible heat 51. 热力过程thermodynamic process 52. 等温过程isothermal process 53. 等压过程isobaric process 54. 等容过程isochors process 55. 绝热过程adiabatic process 56. 等焓过程isenthalpic process 57. 等熵过程isentropic process 58. 可压缩性compressibility 59. 压缩compression 60. 绝热压缩adiabatic compression 61. 多变压缩polytropic compression 62. 膨胀expa nsion 63. 节流throttling 64. 等熵膨胀isenthalpic expansion 65. 绝热膨胀adiabatic expansion 66. 焦耳-汤姆逊效应Jule-Tomson effect 67. 功质working substance 68.热机循环engine cycle 69. 制冷循环refrigeration cycle 70. 可逆循环reverse cycle 71. 卡诺循环Carnot cycle 72. 逆卡诺循环reverse Carnot cycle 73. 空气制冷循环air refrigeration cycle 74. 吸收式制冷循环absorption refrigeration cycle 75. 蒸汽压缩制冷循环vapor compression refrigeration 76. 混和冷媒制冷循环mixture refrigeat cycle 77. 二级压缩制冷循环two-stage compression refrigeration cycle 78. 压力-比容图pressure and specific volume diagram 79. 温度-熵图temperature-entropy diagram 80. 压力-熵图pressure-enthalpy diagram 81. 热传学heat transfer 82. 热传heat transmission 83. 换热heat exchange 热交换84. 热流heat flow 85. 热流量heat flow rate 86. 热流密度density of heat flow rate 热通量87. 温度场temperature field 热传导88. 导热heat conduction 89. 导热系数thermal conductivity 热传导系数90. 热扩散系数thermal diffusivity 91. 对流换热convective heat transfer 92. 强制对流forced convection 93. 对流换热系数the convective coefficient of heat transfer 94. 辐射radiation 95. 辐射换热radiation heat transfer 辐射热传96. 吸收率absorptivity 97. 反射率reflectivity 98. 热传系数the coefficient of heat transfer 99. 热阻thermal resistance 100. 接触热阻thermal contact resistance 101. 热滞后thermal lag 102. 质传mass transfer 103. 分子扩散molecule diffusion 104. 对流扩散convective diffusion 105. 制冷冷冻refrigeration 106. 制冷冷冻工程refrigeration engineering 107. 冷藏refrigerated preservation 108. 制冷量refrigerating capacity 冷冻能力、冷冻容量109. 制冷量refrigerating effect 冷冻效果110. 单位重量制冷量refrigerating capacity per weight 111. 单位容积制冷量refrigerating capacity per unit of volume 112. 制冷剂循环量circulating mass of refrigerant 循环质量冷媒113. 制冷剂循环容积circulating volume of refrigerant 循环冷媒体积114. 单位质量压缩功compress work per mass 115. 理论功率ideal power 116. 指示功率indicated power 117. 指示效率indicated efficiency 118. 轴功率shaft power 119. 机械效率mechanical efficiency 120. 总效率overall efficiency 121. 制冷系数coefficient of performance 性能系数122. 容积效率volumetric efficiency 123. 冷凝热量condenser heat 124. 单位轴功率冷冻效果refrigerating effect per shaft power 125. 内部条件internal conditions 126. 外部条件external conditions 127. 制冰能力ice-making capacity 128. 制冷剂refrigerant 冷媒129. 氨ammonia 130. 二氧化碳carbon dioxide 131. 共沸溶剂制冷剂azeotropic mixture refrigerant 共沸冷媒、同沸冷媒132. 非共沸溶剂制冷剂non-azeotropic mixture refrigerant 非共沸冷媒、非同沸冷媒133. 乾冰dry ice 134. 溴化锂水溶液lithium bromide aqueous solution 135. 氨水溶液aqueous solution of ammonia 136. 水water 137. 盐水brine 卤水138. 抗冻剂antifreeze agent 139. 不冻液non freezing solution 140. 防蚀剂corrosion inhibitor 141. 润滑油lubricant oil 142. 制冷系统refrigeration system 143. 制冷机refrigerating machine 144. 机械压缩制冷系统mechanical compression refrigeration system 145. 蒸汽压缩制冷系统vapour compression refrigeration 146. 压缩系统compression system 147. 吸气端suction end 148. 排气端discharge end 吐出端149. 低压侧low pressure side 150. 高压侧high pressure side 151. 蒸发压力evaporating pressure 152. 冷凝压力condensing perssure 153. 吸气压力suction pressure 154. 排气压力discharge pressure 吐出压力155. 蒸发温度evaporating temperature 156. 冷凝温度condensing temperature 157. 吸气温度suction temperature 158. 回气温度back temperature 159. 排气温度discharge temperature 吐出温度160. 压缩比compression ratio 161. 压力比pressure ratio 162. 双效压缩dual compression 163.单级压缩single-stage compression 164. 复合压缩compound compression 165. 多级压缩multistage compression 166. 中间压力intermediate pressure 167. 中间冷却intercooling 168. 乾压缩dry compression 169. 氨制冷系统ammonia refrigeration system 170. 单级压缩系统single-stage compression refrigeration-system 171. 双级压缩系统two-stage compression refrigeration-system 172. 融除霜系统defrosting system 173. 热气融除霜系统defrosting system by superheated vapour 174. 电热融除霜系统electrothermal defrost ting system 175. 压缩机compressor 176. 制冷压缩机refrigerating compressor.refrigerant compressor 177. 往复式压缩机reciprocating compressor 178. 回转式压缩机rotary compressor 179. 涡卷式压缩机scroll compressor 180. 螺旋式压缩机screw compressor 181. 活塞piston 182. 余隙容积false head 183. 活塞排量swept volumepiston displacement 扫气容积184. 理论排量theoretical displacement 185. 实际排量actual displacement 186. 压缩机气阀compressor valve 187. 吸气阀stction valve 188. 排气阀delivery valve 189. 轴承bearing 190. 部分负荷旁通口partial duty port 191. 离心式压缩机centrifugal compressor 192. 涡流swirl 193. 喘振surging 194. 热力系数heat ratio 195. 循环倍率circulation factor 196. 焓-浓度图enthalpy concentration chart 197. 吸收剂absorbent 198. 浓溶液solutionrich 199. 稀溶液solutionweak 200. 溶液分压partial pressure of liquor 201. 缓蚀剂anticorrosive 202. 发生不足incomplete boiling 203.吸收不足incomplete absorption 204. 吸收式制冷机absorption refrigeration machine 205. 吸收式制冷系统absorption refrigerating 206. 氨-水吸收式制冷机ammonia/water absorption refrigerating machine 207. 溴化锂吸收式制冷机lithium bromide absorption refrigerating machine 208. 发生器generator 209. 吸收器absorber 210. 发生器泵generator pump 211. 吸收器泵absorber pump 212. 蒸汽喷射制冷steam jet refrigeration 213. 空气压缩制冷air-cycle refrigeration 214. 温降temperature drops 215. 开放循环open cycle 216. 闭式循环closed cycle 217. 回热式空气循环制冷regenerative air cycle 218. 太阳能制冷solar cooling 219. 太阳能吸收式制冷机solar absorption refrigerating machine 220. 太阳能空调装置solarair-conditioning system 221. 太阳能集热器solar collector 222. 平板式集热器flat plate solar collector 223. 集热量heat-collecting capacity 224. 集热温度heat-collecting temperature 225. 集热效率heat-collecting effciency 226. 辅助热源supplementary heat source 227. 热管heat pipe 228. 低温热管low temperature heat pipe 229. 中温热管moderate temperature pipe 230. 高温热管liquid metal heat pipe 231. 管蕊wick 232. 相容性compatibility 233. 传热级限heat transport limitation 234. 热管换热器heat pipe exchanger 235. 余热exhaust heat 236. 热泵heat pump 237. 热泵循环heat pump cycle 238. 性能系数coefficient of performance 239. 供热量heat output 240. 压缩式热泵compression heat pump 241. 热电制冷thermoelectric refrigeration 242. 热电效应thermoelectric effect 243. 西贝克效应seebeck effect 244. 皮尔特效应peltier effect 245. 热电制冷效应thermoelectric refrigerating effect 246. 汤姆逊效应Thomson effect 247. 焦耳效应joule effect 248. 傅立叶效应Fourier effect 249. 温差电动势系数thermoelectric powerseebeck coefficient 250. 热电堆pile 251. N型半导体n-type semiconductors 252. P型半导体p- type semiconductors 253. 涡流制冷效应vortex refrigerating effect 254. 冰箱refrigerator 255. 电冰箱electric refrigerator 256. 商用冰箱commercial refrigerator 257. 医用冰箱medicine refrigerator 258. 吸收式冰箱absorption 259. 全封闭制冷压缩机hermetically sealed compressor 260. 开放式制冷压缩机open-type compressor 261. 电流线圈重力式启动继电器coil and gravity starter 262. PTC启动元件positive temperature coefficient element 263. 过电流过温升保护继电器overload and overheat swith 264. 启动电容器starting capacitor 265. 照明灯cabinet light 266. 照明灯开关cabinet switch 267. 蒸发器风扇evaporator fan 268. 接水盘water pan 269. 悬背式冷凝器hang on back condenser 270. 顶式冷凝器roof condenser 271. 铜丝盘管式冷凝器wire and tube condenser 272. 板管式冷凝器plate and tube condenser 273. 冰箱乾燥过滤器drier-filter of the refrigerator 274. 气液热交换器gas-liquid heat exchanger 275. 毛细管capillary tube 276. 板管式蒸发器tube-in-sheet evaporator 277. 铝平板蒸发器aluminum plate evaporator 278. 温度控制器thermostat 279. 融霜电热器heater 280. 储存容积storage volume 281. 额定有效容积rating storage volume 282. 储藏温度storage temperature 283. 环境温度ambient temperature 284. 冰箱耗能energy consumption of the refrigerator 285. 额定耗电量rating energy 286. 工作时间系数percentage running time 287. 停机次数on-off frequency 288. 热交换器heat exchanger 289. 管式热交换器tubular heat exchanger 290. 板管式热交换器tube-on-sheet heat exchanger 291. 板式热交换器plate heat exchanger 292. 蓄热器recuperator 293. 壳管式热交换器shell and tube heat exchanger 294. 盘管coil 295. 蛇型管serpentine coil 296. U型管U-tube 297. 热交换面积heat exchange surface 298. 冷却表面cooling surface 299. 加热表面heat exchange surface 300. 延伸面积extended surface 301. 正面面积face area 302. 冷凝器condenser 303. 空冷式冷凝器air-cooled condenser 304. 自然对流空冷式冷凝器natural convection air-cooled condenser 305. 强制通风式冷凝器forced draught condenser 306. 水冷式冷凝器water-cooled condenser 307. 套管式冷凝器double pipe condenser 308. 壳管式冷凝器shell and tube condenser 309. 开放式壳管式冷凝器open shell and tube condenser 310. 封闭式壳管式冷凝器closed shell and tube condenser 311. 蒸发式冷凝器evaporative condenser 312. 冷凝-储液器condenser-receiver 313. 液化器liquefier 314. 预冷盘管desuperheating coil 315. 冷却水塔water cooling towercooling tower 316. 自然通风式冷水塔atmospheric cooling towernatural draught cooling tower 317. 机械通风式冷水塔mechanical draught cooling tower 318. 吸风式冷水塔induced draught cooling tower 319. 送风式冷水塔forced draught cooling tower 320. 喷雾式冷水塔spray cooling tower 321. 防藻剂algaecide 322. 水垢抑制剂scale inhibitor 323. 升压阀back-up valve 324. 蒸发器evaporator 325. 直接冷却式蒸发器direct evaporator 326. 间接冷却式蒸发器indirect evaporator 327. 壳管式蒸发器shell and tube evaporator 328. 壳盘管式蒸发器shell and coil evaporator 329. 乾式蒸发器dry expansion evaporator 330. 满液式蒸发器flooded evaporator 331. 再循环式蒸发器recirculation-type evaporator 332. 强制循环式蒸发器pump fed evaporator 333. 立管式蒸发器vertical-type evaporator 334. 螺旋管式蒸发器spiral tube evaporator 335.自然对流蒸发器natural convection air-cooled evaporator 336. 排管式蒸发器coil evaporatorgrid evaporator 337. 空气冷却器forced draught evaporator 338. 平板式蒸发器tube-in-sheet evaporatorplate evaporator 339. 板式蒸发器plate-type evaporator 340. 蓄冰式蒸发器ice bank evaporator 341. 紊流器turbulator 342. 冷却排管cooling coilcooling grid 343. 冷却排管组cooling battery 344. 制冷装置refrigerating installationrefrigerating plant 345. 制冷回路refrigerating circuit 346. 热平衡heat balance 347. 冷负荷cooling load 348. 设计负荷desigh load 349. 货物负荷product load 350. 负荷系数load factor 351. 管道piping 352. 吸入管suction linereturn line 353. 排出管discharge linehot gas line 354. 主管main 355. 歧管manifold 356. 集管header 357. 旁通管by-pass 358. 快速接头quick-release coupling quick-coupler 359. 法兰flange 360. 接管coupling 361. 喇叭口接头flared joint 362. 压力容器pressure vessel 363. 储液桶surge drum 364. 高压储液桶high pressure receiver 365. 低压储液桶low pressure receiver 366. 均压管equalizer 367. 液体分离器suction tarp 368. 气液分离器flash chamber 369. 循环泵circulation pump 370. 液位指示器liquid level indicator 371. 液体流动指示器liquid flow indicator 372. 吸入压力表suction gauge 373. 排出压力表suction gauge 374. 净化系统purge recovery system375. 油分离器oil separator 376. 集液器liquid trap 377. 集油器oil receiveroil trap 378. 乾燥器gas purger 379. 过滤器filterscreenstrainer 380. 乾燥过滤器drier-filter 381. 中间冷却器intercoolerinterstage cooler 382. 结霜frost formation 383. 除霜defrosting 384. 除霜周期defrosting cycle 385. 逆循环除霜reverse cycle defrosting 386. 自动除霜automatic defrosting 387. 试运转commissioning 388. 气密性测试gas-tight testair-tight test 389. 检漏leak huntingleak 390. 真空试验vacuum test 391. 试验压力test pressure 392. 工作压力operating pressureworking pressure 393. 气密试验压力gas-tight test pressure 394. 设计压力design pressure 395. 平衡压力balance pressure 396. 冷媒充注refrigerant charging 397. 首次充注initial charge 398. 保护充注holding chargeservice charge 399. 制冷剂不足lack of refrigerantunderchargegas shortage 400. 缺液statveling 401. 充注过多overcharge 402. 供液过多overfeeding 403. 制冷剂抽空pump down of refrigerant 404. 制冷功能试验refrigeration test 405. 气体排除gas purging degassing gas-off 406. 稳定性stability 407. 衰减率degree of decay 408. 时间常数time constant 409. 传递系数transfer coefficient 410. 输入量input 411. 输出量output 412. 热力膨胀阀thermostatic expansion valve 413. 热电膨胀阀thermal electric expansion 414. 外平衡管extemal aqualizer pipe 415. 电磁阀solenoid valve 416. 三通电磁阀three way magnetic 417. 高低压控制器high and low pressure controller 418. 复位开关reset 419. 节流阀throttle valve 420. 单向阀check valve 421. 温度调节器humidity controller 422. 机房engine house 423. 空气调节air conditioning 424. 舒适空调comfort air conditioning 425. 环境空气ambient air 426. 环境条件environmental conditions 427. 湿空气moist air 428. 乾空气dry air 429. 大气压力atmospheric pressure 430. 水蒸气分压力steam partial pressure 431. 饱和空气saturated air 432. 过饱和空气supersaturated air 433. 乾球温度dry bulb temperature 434. 湿球温度wet bulb temperature 435. 露点温度dew point temperature 436. 绝对湿度absolute humidity 437. 相对湿度relative humidity 438. 饱和度saturation ratio 439. 空气焓值air enthalpy 440. 不舒适指数uncomfort index 441. 空器灭菌air sterilization 442. 空气清洁度air cleanliness 443. 新风fresh air 444. 回风return air 445. 送风supply air 446. 循环风recircul.。
力学平衡稳定性稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡 ppt课件
设 想 此 时 有 一 个 偏 离 平 衡 态 的 虚 变 动 ， 则 有 ：
S1S2S0
2
平 衡 态 的 条 件 是 ： 1S0(平 衡 判 据 ） 2S0（ 稳 定 性 判 据 ）
由 热 力 学 第 一 、 二 定 律 ：
dUTdSdW 系
1
等熵、无外功的系统过程：
在等温不做功的情况下： dF 0
由此可得： 等温不做功的系统中进行的过程， 系统的自由能绝不会增加，而平衡 对应于自由能F取最小值的宏观态
若将系统对外做功分为膨胀功与非膨胀功，有： dW系 PdV dW系
有之前1式：
dU TdS dW系 作勒让德变换：
dG SdT VdP dW系
同理分析：
T T P P
(热平衡条件） (力学平衡条件） (相平衡条件）
将 稳 定 性 判 据 2 U 0 应 用 于 热 力 学 系 统 ：
2 U 2 S U 2 V S 2 2 S 2 U V SV V 2 U 2 SV 2 0
写成二次型的形式
由2式,同时T
=
U S
V
:
2U
S2
V
T S
V
T U
V
U S
V
T CV
0
（ T 0 ) C V d Q 系 d T V 0
具体分析
热平衡时: T系 =Ta
由系统内部的涨落，使得: T系>Ta
此 时 ,热 量 从 系 统 传 向 外 界 ， 则 : dQ系0
代入热平衡稳定性条件：
U1U2U0
2
1U0 （平衡判据） 2U0（平衡稳定性判据）
热力学势 平衡判据 （熵除外）
工程热力学中平衡状态和均匀状态
工程热力学中平衡状态和均匀状态1.引言1.1 概述工程热力学是研究热力系统中能量转移、传递和转化规律的科学。
在工程热力学中，平衡状态和均匀状态是两个非常重要的概念。
平衡状态指的是系统中各个组成部分达到一种无害和相对稳定的状态，不再发生宏观的变化。
均匀状态则表示系统中各个组成部分的性质均匀分布且保持不变。
在工程热力学中，平衡状态的达成需要满足热力学第一定律和第二定律的条件。
热力学第一定律是能量守恒定律，即能量既不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律则是关于自然界中能量传递方向的定律，即热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会反向传递。
均匀状态则是指系统中各个组成部分的性质相互接近且保持不变，没有明显的分布差异。
在均匀状态下，系统中的温度、压力、密度等物理量在空间上是均匀分布的。
这种状态的达成需要系统中各个组成部分之间存在一定的热平衡和力学平衡。
平衡状态和均匀状态在工程热力学中具有重要的应用和意义。
只有在平衡状态下，热力学分析才能得到准确的结果，从而为工程设计和运行提供指导。
均匀状态则为热力学的研究和计算提供了便利，简化了分析的复杂度。
总而言之，平衡状态和均匀状态是工程热力学中的两个重要概念，对于热力系统的分析和设计具有重要的意义。
掌握这两个概念的定义和特征，有助于深入理解热力学原理，并在实践中应用于工程问题的解决。
1.2 文章结构文章结构:本文主要讨论工程热力学中的平衡状态和均匀状态。
文章分为三个主要部分：引言、正文和结论。
在引言部分，我们首先概述了工程热力学中平衡状态和均匀状态的重要性，以及它们在工程实践中的应用。
接着，我们介绍了文章的结构以及各部分的内容。
正文部分主要分为两个小节：平衡状态和均匀状态。
在平衡状态的小节中，我们给出了对平衡状态的定义，并详细讨论了平衡状态的特征。
我们将介绍平衡状态的稳定性和热力学平衡条件，并解释了为什么平衡状态在工程系统中是非常重要的。
工程热力学的平衡状态的稳定性
NM线上状态点，当外界压力略大于物体压力， 压缩后物体压力减小，低于外界压力更大，更受压 缩，越压越小，离原来状态更远。所以NM段上是不 稳定的。
范得瓦尔等温线描述的过程为：过冷液体到亚 稳定平衡态过热液体、不稳定平衡态、亚稳定平衡 态过冷蒸气、最后到过热蒸气。过程中物体始终只 有一项存在，这样的性质称做气液两态的连续性。
U H F G
mS,V mS,P mT,V mT,P TS
mU,V
38
将G=mg代入(6-12)式，得： G m T ,P m m T ,P g g m m T ,P m m g T ,P
因为在T、p一定时，单元系的各种强度参数
17
结论：
1、热稳定条件
表明热平衡条件是各处温度相等，但是如果系统是稳
定平衡，还必须满足
。定容加热时系统温度必然升
高。当物体与其周围环境之间，由于出现温度差而引起热传
递过程时，过程的结果必然使温差趋于减小直至达到平衡。
反之，若设想 ＜0，则当物体吸收了一些热量（这些吸热
量可以是由于某些微小的扰动引起的），它导致物体温度降
9
概括表示：利用虚变量可以得到 平衡和稳定性判据为：
10
五、热稳定和力稳定的条件 讨论均匀系统的热动平衡条件和平衡
的稳定性条件，可以将系统与和其发生 关系的外界组合起来，看作一个孤立系 统。 对于孤立系统，则有：
11
虚变动引起孤立系统的熵变等于两部 分熵变之和。 将熵变作泰勒级数展开，准确到二级有：
d d H d U p T V V d S d dp m d d F d U T S S p d d T dV m
d d G d U p d V T S S V d d d T m p
高一物理平衡的稳定性PPT课件
即时应用(即时突破，小试牛刀) 2.用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点，在墙壁 和球P之间夹有一矩形物块Q，如图4－2－6所 示．P、Q均处于静止状态，则下列相关说法正确的 是( )
图4－2－ 6
第17页/共37页
A．P物体受4个力 B．Q受到3个力 C．若绳子变长，绳子的拉力将变小 D．若绳子变短，Q受到的静摩擦力将增大
第32页/共37页
图4－2－12
第33页/共37页
解析：选C.对物体受力分析如图所示，物体在竖 直方向上合力为零可得：N＝mg＋Fsinθ，N随θ 的减小而减小，f为滑动摩擦力，f＝μN，可见f随 N的减小而减小，只有C正确．
第34页/共37页
知能优化训练
第35页/共37页
本部分内容讲解结束
第31页/共37页
变式训练2 放在水平地面上的物块，受到一个与 水平面方向成θ角斜向下的力F的作用，物块在水 平地面上做匀速直线运动，如图4－2－12所示， 如果保持力F的大小不变，而使力F与水平方向的 夹角θ减小，那么地面受到的压力N和物块受到的 摩擦力f的变化情况是( ) A．N变小，f变大 B．N变大，f变大 C．N变小，f变小 D．N变大，f变小
变式训练1 如图4－2－9所示，质量为M的楔形 物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面 上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存 在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，物块和 楔形物块始终保持静止，则地面对楔形物块的支 持力为( )
图4－2－9
第25页/共37页
A．(M＋m)g B．(M＋m)g－F C．(M＋m)g＋Fsinθ D．(M＋m)g－Fsinθ
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力学平衡稳定性动画稳定平衡不稳定平衡和随遇平衡ppt课件
2U 2U
S2
V
2U
S2U VDU SV， U VS
DS,V
SV V2S
D T ， P D S ,V 0 3
由3式:
DT，P DT，P DT，P DS,V DT,V DT,V
写成二次型的形式
2U S
2U
V
S2
V
2U
SV
2U
SV
S
2U
V
V
2
S
根 据 线 性 代 数 ， 正 定 二 次 型 系 数 有 下 列 条 件 ：
2U
S2
=
U S
V
:
2U
S2
V
T S
V
T U
V
U S
V
T CV
0
（ T 0 ) C V d Q 系 d T V 0
具体分析
热平衡时: T系 =Ta
由系统内部的涨落，使得: T系>Ta
0 V
2
2U 2U
S2V 2U
S2U VDU SV， U VS
DS,V0
SV V2S
D T ， P D S ,V 0 3
由2式,同时T
dU TdS dW系 作勒让德变换：
dG SdT VdP dW系
同理分析：
dG dG
dW系 dW系
（可逆等温等压过程） （不可逆等温等压过程）
最大功原理：
《平衡的稳定性》 讲义
《平衡的稳定性》讲义在我们的日常生活和自然界中，平衡是一种常见且至关重要的现象。
从简单的物体放置到复杂的生态系统，平衡的稳定性都在发挥着关键作用。
那么，究竟什么是平衡的稳定性？它又是如何影响我们周围的世界的呢？要理解平衡的稳定性，首先得明确什么是平衡。
平衡，简单来说，就是物体或者系统在受到一定的干扰后，仍然能够保持其原有状态或者恢复到原有状态的能力。
比如说，一个放在水平桌面上的静止的杯子，它处于一种平衡状态。
如果轻轻推它一下，它可能会晃动，但最终又会回到原来的位置，这就是一种稳定的平衡。
平衡的稳定性可以分为三种主要类型：稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡。
稳定平衡就像是一个有着坚定立场的人，不易被外界的干扰所动摇。
当系统处于稳定平衡状态时，如果受到微小的扰动，它会产生一个恢复力，促使系统回到原来的平衡位置。
例如，一个小球放在碗底，它处于稳定平衡状态。
哪怕轻轻拨动小球，它也会在重力和碗的形状所产生的恢复力作用下，回到碗底。
不稳定平衡则恰恰相反，就好像一个站在悬崖边上的人，稍有风吹草动就可能坠入深渊。
处于不稳定平衡的系统，在受到微小扰动后，会偏离原来的平衡位置，并且无法自动恢复。
一个典型的例子是把一个小球放在倒置的碗顶，哪怕是最轻微的扰动，小球都会滚落下来。
随遇平衡则相对比较特殊，处于这种平衡状态的系统，在受到扰动后，能在新的位置上保持平衡。
比如，一个球在一个绝对平坦的平面上，它可以在平面上的任何位置保持静止，因为任何位置对它来说都是平衡位置。
那么，是什么决定了平衡的稳定性呢？这主要取决于系统的势能。
势能是储存于一个系统内的能量，与物体的位置或者状态有关。
对于稳定平衡，系统的势能在平衡位置处是极小值。
当系统偏离平衡位置时，势能会增加，从而产生一个恢复力，将系统拉回平衡位置。
而对于不稳定平衡，系统的势能在平衡位置处是极大值，稍有偏离，势能就会减小，系统就会失去平衡。
在实际生活中，平衡的稳定性有着广泛的应用和重要的意义。
知识点：热力平衡状态及状态方程PPT.
知识点：热力平衡状态及状态方程
的函数关系，称为状态方程。 3.状态参数坐标图 对于气体工质的平衡状态可由任意两个独立参数确定， 因此，可采用由两个状态参数构成的平面坐标系来描述工质 的状态和分析状态的变化过程。
p p1 p2
0 1
2
V1 热力坐标图
V2
V
平衡状态1(P1 、V 1 ） 平衡状态2(P2 、V 2 ）
图1 热力平衡状态及热力坐标图
知识点：热力平衡状态及状态方程
如图所示的p-v图，图中的任意一个点都代表一个确定的 平衡状态。
Hale Waihona Puke 状态参数坐标图对于气体工质的平衡状态可由任意两个独立参数确定因此可采用由两个状态参数构成的平面坐标系来描述工质的状态和分析状态的变化过程
知识点：热力平衡状态及状态方程
1.热力平衡状态 当系统在不受外界作用的条件下，其宏观的热力性质不 随时间而变化，系统内外同时建立了热和力的平衡，这时系 统的状态称为热力平衡状态。处于热力平衡状态的系统内各 点具有相同的状态参数并且和外界相平衡。 显然，完全不受外界影响的系统是不存在的，因此，热 力平衡状态只是一个理想的概念。对于偏离热力平衡状态不 远的系统按平衡状态处理将使分析计算大为简化。 2.状态方程 当系统处于平衡状态时，对于气体工质只需两个彼此独 立的状态参数就可以确定其状态。 工质基本状态参数间的关系可表示为： F( p v T) 0 上式建立了温度、压力、比容这三个基本状态参数之间
热力学系统的平衡状态及其描述热力学共31页
11、不为五斗米折腰。 12、芳菊开林耀，青松冠岩列。怀此 贞秀姿 ，卓为 霜下杰 。
13、归去来兮，田蜀将芜胡不归。 14、酒能祛百虑，菊为制颓龄。 15、春蚕收长丝，秋熟靡王税。
Hale Waihona Puke 56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
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