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1、第一章基本概念及定义1第一章基本概念及定义1-1热力学系统1-2热力学系统的状态及基本状态参数1-3平衡状态和状态参数坐标图1-4状态方程式1-5准静态过程和可逆过程1-6可逆过程的功1-7热量1-8热力循环本章小结及作业第一章基本概念及定义21-1热力学系统外界：系统之外一切其他物质。边界：分割系统与外界的界面。一、热力学系统概念热力学系统（系统，system）：被事先选作研究对象的某些确定的物质或某个确定空间中的物质。即系统、外界、边界构成了热力学模型所必不可少的三个基本组成部分。☆边界把系统与外界完全分隔开来，一定是完全封闭的。☆系统选取是人为的，可
2、依据解决问题的方便、思维方式因人而异，一般选固定的物质或固定空间中的物质为系统。注意：第一章基本概念及定义3边界有真实的、固定的假想的、变动的之分。系统与外界之间有且仅有三种作用形式，即质量交换、热量交换、功量交换。例第一章基本概念及定义4按系统与外界相互作用的性质对系统的分类:开口系（opensystem）:有，一般以固定空间中的物质为系统,称CV。闭口系（closedsystem）:无，以固定的物质为系统，称CM。按系统与外界是否有质量交换：按系统与外界是否有热量交换绝热系统（insulatedsystem）非绝热系统（特例：透热系统）按系统与外界交换
3、的准静态功的模式分类简单系统复杂系统孤立系统（isolatedsystem）第一章基本概念及定义51-2热力学系统的状态及基本状态参数热力学状态(状态):热力系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。p,v和T，是直接可测的。状态参数：用来描述和说明系统系统所处状态的一些宏观物理量,只与所处状态有关，而与过程、实现的途径无关。最基本状态参数:1．比体积v单位质量物质占有的体积。描述系统内部物质分布状况的参数。第一章基本概念及定义62.压力(压强)p流体在单位面积上的垂直作用力。描述流体物质组成的热力系统内部力学状况的参数。绝对压力absolutepressure
4、,p大气压力atmosphericpressure，pb表压力gaugepressure，pg真空度vacuumpressure，pv压力的单位：标准单位：Pa，kPa,MPa非标准单位：bar、atm、at、mmHg、mmH2O等第一章基本概念及定义73.温度Temperature,T(t)温度是标志系统冷、热程度的参数。温度的建立以及测量是以热力学第零定律为基础的。热力学第零定律（热平衡定律）TheZerothLawofThermodynamics：两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则这两个系统彼此也必然处于热平衡。处于同一热平衡态的所有系统，不论是
5、否相互接触，必定有某一宏观特性是彼此相同的，我们把描述此宏观特性的物理量称为温度。一切互为热平衡的系统都具有相同的温度。华氏温度与摄氏温度之间的关系：第一章基本概念及定义8thermodynamictemperature,T,[K]摄氏温度centigradetemperature,t,[℃]温标：温度的数值表示方法，国际上普遍采用的是热力学温标。热力学温度（绝对温度）以水的三相点温度作为热力学温度的固定点，热力学温度与摄氏温度之间的关系：华氏温度Fahrenheittemperature,t,[°F]（不要求！）第一章基本概念及定义91-3平衡状态和状态
6、参数坐标图平衡状态（热力学平衡状态）：热力学平衡（平衡状态）系统内部以及系统与外界之间不存在任何不平衡势热平衡力平衡相平衡化学平衡稳定平衡态定律：在外界不产生任何影响的条件下，系统从任何一个非平衡状态出发，经过足够长的时间，总能达到一个而且只有一个稳定的热力学平衡状态。在外界不产生任何影响的条件下可以长久保持下去的状态。非“作用”即系统的宏观性质不随时间改变的状态第一章基本概念及定义10系统状态变化，取决于系统和外界间的能量传递。对于常见的气态物质组成的系统，没有化学反应时，即简单可压缩系统，它和外界间传递的能量只有热量和系统容积变化功，因此只要有两个独立
7、的状态参数即可确定系统的状态。状态公理：确定系统平衡状态所需的独立状态参数的数目，等于系统和外界间进行能量传递方式的数目。n+1状态参数坐标图：ex:P-V,T-s,h-s,p-h应用两个独立状态参数，可组成状态参数坐标图。注意：①图上任意一点代表一个平衡状态；②若系统处于不平衡状态,则无法在状态参数坐标图上描述。第一章基本概念及定义111-4状态方程式状态方程式三个基本状态参数(p、v、T)之间的函数关系。即：隐函数形式：F(p，v，T)＝0显函数形式：T＝f1(p，v)，p＝f2(v，T)，v＝f3(p，T)2.理想气体状态方程式（克拉贝龙方程）1kg
8、1kmolmkgnkmolRg气体常数，与气体的种类有关。R通用气
