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热力学第一定律的基本能量方程式——闭口系统的能量方程式
能量守恒原理集中反映了热力过程中的能量平衡关系,热力过程能量平衡关系均可表述为 :
进入系统的能量总和-热力系统输出的能量总和= 热力系总储存能的增量。
热力系与外界通过相互作用进行能量交换的途径只有三种:(1)热量交换;(2)功能交换;(3)质量交换,即通过质量的转移带进或带出一部分能量。
在实际热力过程中,许多系统都还是闭口系统或者可抽象化当作闭口系统处理,如活塞式压气机的压缩过程,内燃机的压缩和膨胀过程,液压锤打击过程中气缸中的气体膨胀做功过程等。因此,有必要导出热一定律的基本能量方程式,即闭口系能量方程式。
单位时间内的系统能量平衡关系:
讨论:
闭口系,
忽略宏观动能Uk和位能Up,
上式是热一定律,应用于闭口系,而得的能量方程式,是最基础的能量方程式,叫做热一定律的解析式。它表明,加给工质的热量,一部分用于增加工质的热力学能,储存于工质内部,余下一部分,以做功的方式传递至外界。
条件:可逆不可逆都可以 举例工质 理想、实际、液体等
对于可逆过程
Δ
Δ
对于循环
即闭口系完成一个循环后,它在循环中与外界交换的净热量,等于与外界交换的净功量。
3)对于定量工质吸热与升温关系,还取决于W 的 “+”、“–”、数值大小。
4)Q系统通过边界和外界交换的热量,系统内部摩擦生热不计入Q 。
5)Q系统通过边界与外界交换的总功量。
-1-1准静态过程
--可逆过程
-1-1准静态过程--作业
-1.2可逆过程
--可逆过程
-1.2可逆过程--作业
-章末测试题--作业
-2-1 闭口系统热力学第一定律
--闭口系统热一定律
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-2-1 闭口系统热力学第一定律--作业
-2-2 开口系统热力学第一定律推导
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-2-2 开口系统热力学第一定律推导--作业
-2-3 技术功
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-2-3 技术功--作业
-章末测试--作业