工程热力学与传热学：1-2 平衡状态及状态参数.ppt

12 平衡状态及状态参数,1-2-1 工质的热力学状态,1. 工质的热力学状态（thermodynamic state） 工质在热力变化过程中的某一瞬间所呈现的宏观物理状况2. 状态参数（state parameter） 描述工质所处状态的宏观物理量系统的 热力学状态,说明,状态参数是热力系统状态的单值函数,状态参数的值只取决于给定的状态，与如何达到 这一状态的途径无关,1-2-2 平衡状态（equilibrium state）,1.平衡状态： 一个热力系统，如果在不受外界影响的条件下， 系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态 为平衡状态a ：工质的宏观性质不随时间而变化的状态；,b ：只有平衡状态，才能用确定的状态参数 描述系统所处的状态；,说明,c: 工程热力学只研究平衡状态2）力平衡： 组成热力系统的各部分之间没有相对位移， 是否存在压力差是判断系统处于力平衡的条件3）化学平衡： 化学反应宏观上停止，反应物和生成物的化学位 相等是实现化学平衡的充要条件1）热平衡： 组成热力系统的各部分之间没有热量传递， 是否存在温度差是判断系统处于热平衡的条件2.充要条件,（4）相平衡,不平衡状态的系统，在没有外界条件的影响下， 总会自发地趋于平衡状态。

只有在系统内部和系统与外界之间一切不平衡的 势差都消失时，系统的一切宏观变化才可停止， 热力系统所处的状态为平衡状态3. 结论：,两个不同概念“平衡”和“均匀”,思考,1-2-3 基本状态参数,1. 温度,（1）温度 （temperature） 是标志物体冷热程度的参数2）热力学第零定律（the zeroth law of Thermodynamics） 如果两个物体同时与第三个物体处于热平衡， 则它们彼此也处于热平衡3）温标 （temperature scale） 温度的数值表示法热力学温标 （thermodynamic scale of temperature）,热力学温标基准点： 取水的三相点（triple point）（纯水固、液、气三相平衡共存的状态点）为基准点，定义其温度为273.16 K 水的三相点？,热力学摄氏温标（Celsius）,定义： t = T 273.15 ,思考,摄氏温度0 = 热力学温度273.15K 水的三相点温度 t = 0.01 ,2. 压力 （pressure）,（1）压力：单位面积上所受的垂直作用力，用p表示2）单位：,大气压的倍数表示 atm, at,液柱的高度表示 mH2O, mmHg,国际单位制，单位面积上所受的力表示 pa, kpa,例如一个标准大气压：,（3）绝对压力，表压力和真空度,绝对压力（absolute pressure） 是以绝对真空为基准计量得到的压力， 是工质的真实压力。

表压力（gage pressure） 是以大气压为基准测量得到的压力 用 Pe 表示,真空度（vaccum） 用 Pv 表示,当 p pb 时 p = pb + pe,当 p pb 时 p = pb - pv,3. 比体积及密度,（1）比体积（specific volume） 单位质量的物质所占的体积，单位 m3/kg 用v 表示2）密度（density） 单位体积物质的质量用 表示, v = 1,平衡状态的系统不一定是均匀的，均匀系统则一定处于平衡状态摄氏温度的零点相当于热力学温度的273.15K只有绝对压力才能表示工质所处的状态，才是状态参数。