01第一章 基本概念1-2状态和状态参数PPT课件
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• 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）
• 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（有时简称为热力学能）
u U Umu
m
• 国际单位制：J 或 J / kg • 工程单位制：kcal 或 cal / kg
又：广延量的比性质具有强度量特性，如比体积
v
V
m
工程热力学约定用小写字母表示单位质量参数。
系统两个状态相同的充要条件： 所有状态参数一一对应相等
简单可压缩系两状态相同的充要条件： 两个独立的状态参数对应相等
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。
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
温度的定义：
mc 2 3 T
22
测温的基础—热力学第零定律(zeroth law of thermodynamics)
热力学温标和国际摄氏温标
(thermodynamics scale; Kelvin scale; absolute temperature scale and internal Celsius temperature scale)
p,v,T,U,H,S
五、压力(pressure)
定义：单位面积上承受的垂直作用力
p F
当地大气压pb (local atmospheric pressure)
A
绝对压力 p (absolute pressure)
表压力 pg （ pe ）(gauge pressure; manometer pressure) 真空度 pv (vacuum; vacuum pressure)
在工程单位制中焓和比焓的定义式应写为
HUApV huApv
▪ 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。
6、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：
SdUTpdV S0
toCT K2 7 3 .1 5
华氏温标和朗肯温标 {T} °R={t} ℉ +459.67 华氏温标和摄氏温标 {t} ℃=5/9[{t} ℉-32]
4、热力学能（内能）(internal energy)
• 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）。
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?
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
dSdUpdV T
• 单位质量的物质的熵称为比熵（有时简称为熵）
sm SduTpdvs0
dsdSdupdv mT
国际单位制：J / K 或 J / (kg.k) 工程单位制：kcal 或 kcal / (kg.k)
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
1mmHg 133.32Pa
1mmH2O9.80665Pa
2、比体积和密度
比体积(specific volume)
v V m
单位质量工质的体积 m 3 / k g
密度(density)
m V
单位体积工质的质量 k g / m 3
两者关系:
v 1
3、温度和温标（temperature and temperature scale）
• 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
状态的单值函数。 物理上—与过程无关； 数学上—其微量是全微分。
Ñ dx0 dx dx
1b2
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1a2
状态参数分类
广延量（extensive property） 强度量（intensive property ）
HUpV
• 单位质量物质的焓称为比焓（有时简称为焓）：
h H u pv Hmh m
• 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。
功和热量单位kcal之间的换算关系
1kgm f 1 kcal 42.9636
1 kcal = 4186.8 J= 4.1868 kJ
总（储存）能 (total stored energy of system)
热力学能，内部储存能
E U E k E p e u e k e p
总能 宏观动能 宏观位能 外部储存能
宏观动能与内动能的区别
5、焓
• 焓是一个组合的状态参数：
pg p pb
pv pb p
pg(pv)
g z
常用压力单位：
压力计、真空表、U形管压力计、斜管式微压计
1Pa 1mN2 1MPa 1106Pa 1bar 1105Pa
1kPa 1103Pa
例题1 例题2
1atm101325Pa 760mmHg 1a t1kgf/2c9m80 .5P6a6
1-2 状态和状态参数
热力学状态（state of thermodynamic system） —热力系在指定瞬间所呈现的全部宏观性质的总称 （系统宏观物理状况的综合）
状态参数（state properties） —从各个不同方面描写这种宏观状态的物理量
六个常用状态参数：
压力、比体积、温度、 热力学能、焓、熵
• 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（有时简称为热力学能）
u U Umu
m
• 国际单位制：J 或 J / kg • 工程单位制：kcal 或 cal / kg
又：广延量的比性质具有强度量特性，如比体积
v
V
m
工程热力学约定用小写字母表示单位质量参数。
系统两个状态相同的充要条件： 所有状态参数一一对应相等
简单可压缩系两状态相同的充要条件： 两个独立的状态参数对应相等
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。
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
温度的定义：
mc 2 3 T
22
测温的基础—热力学第零定律(zeroth law of thermodynamics)
热力学温标和国际摄氏温标
(thermodynamics scale; Kelvin scale; absolute temperature scale and internal Celsius temperature scale)
p,v,T,U,H,S
五、压力(pressure)
定义：单位面积上承受的垂直作用力
p F
当地大气压pb (local atmospheric pressure)
A
绝对压力 p (absolute pressure)
表压力 pg （ pe ）(gauge pressure; manometer pressure) 真空度 pv (vacuum; vacuum pressure)
在工程单位制中焓和比焓的定义式应写为
HUApV huApv
▪ 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。
6、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：
SdUTpdV S0
toCT K2 7 3 .1 5
华氏温标和朗肯温标 {T} °R={t} ℉ +459.67 华氏温标和摄氏温标 {t} ℃=5/9[{t} ℉-32]
4、热力学能（内能）(internal energy)
• 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）。
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?
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dSdUpdV T
• 单位质量的物质的熵称为比熵（有时简称为熵）
sm SduTpdvs0
dsdSdupdv mT
国际单位制：J / K 或 J / (kg.k) 工程单位制：kcal 或 kcal / (kg.k)
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
1mmHg 133.32Pa
1mmH2O9.80665Pa
2、比体积和密度
比体积(specific volume)
v V m
单位质量工质的体积 m 3 / k g
密度(density)
m V
单位体积工质的质量 k g / m 3
两者关系:
v 1
3、温度和温标（temperature and temperature scale）
• 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
状态的单值函数。 物理上—与过程无关； 数学上—其微量是全微分。
Ñ dx0 dx dx
1b2
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1a2
状态参数分类
广延量（extensive property） 强度量（intensive property ）
HUpV
• 单位质量物质的焓称为比焓（有时简称为焓）：
h H u pv Hmh m
• 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。
功和热量单位kcal之间的换算关系
1kgm f 1 kcal 42.9636
1 kcal = 4186.8 J= 4.1868 kJ
总（储存）能 (total stored energy of system)
热力学能，内部储存能
E U E k E p e u e k e p
总能 宏观动能 宏观位能 外部储存能
宏观动能与内动能的区别
5、焓
• 焓是一个组合的状态参数：
pg p pb
pv pb p
pg(pv)
g z
常用压力单位：
压力计、真空表、U形管压力计、斜管式微压计
1Pa 1mN2 1MPa 1106Pa 1bar 1105Pa
1kPa 1103Pa
例题1 例题2
1atm101325Pa 760mmHg 1a t1kgf/2c9m80 .5P6a6
1-2 状态和状态参数
热力学状态（state of thermodynamic system） —热力系在指定瞬间所呈现的全部宏观性质的总称 （系统宏观物理状况的综合）
状态参数（state properties） —从各个不同方面描写这种宏观状态的物理量
六个常用状态参数：
压力、比体积、温度、 热力学能、焓、熵