一、热力系统

1、(热力)系统：

系统：通常选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统。

2、外界：与体系发生质、能交换的物系。

3、边界：系统与外界的分界面（线）。

边界可实可虚，可定可动。

二、系统的分类

根据系统和外界之间物质、能量的交换情况分：

1、闭口系统（控制质量）：和外界没有物质交换。

2、开口系统（控制容积、控制体）和外界有物质交换。

3、绝热系统：和外界间没有热量交换。

4、 孤立系统：和外界既无能量交换又无物质交换。

三、平衡状态

（一）定义：无外界影响(重力场除外)的条件下，系统保持状态参数不随时间而改变的状态。

1、热平衡：在无外界作用的条件下，系统内部、系统与外界之间无温差。

2、力平衡：在无外界作用的条件下，系统内部、系统与外界之间无压差。

3、化学平衡：在无外界作用的条件下，系统内部、系统与外界之间无化学势差。

平衡的充要条件：系统同时达到热平衡、力平衡、化学平衡。

（二）平衡状态的特点：

1、在不受外界影响下，平衡不会自发的破坏；

2、处于不平衡的系统，在不受外界影响时，会自发的趋于平衡；

3、单相工质处于平衡状态时，在忽略重力的影响下，其内部性质均匀一致。

4、平衡必稳定，稳定未必平衡，平衡可以不均匀。

★对于气液两相并存的热力平衡系统，气相和液相密度不同，所以整个系统不是均匀的。

四、状态参数

状态确定，状态参数的数值也确定，反之亦然。非平衡状态系统内部存在不平衡势，因此不能用状态参数来描写。

（一） 状态参数分类：

1、基本状态参数：压力P、比体积v、温度T（可以直接测量）

导出状态参数：内能U、焓H、熵S

2、强度参数：参数与系统质量无关，且不可相加。如：P、T

广延参数：参数与系统质量成正比，且可相加。如：m、V、U、H、S

（二） 基本状态参数

1、 温度

摄氏温度 t（℃）与热力学温度T（K）

关系：t=T-273.15

2、压力（绝对压力）p Pa、MPa

（压强）单位面积上的垂直作用力。

绝对压力p；表压力p_e；真空度p_v；环境压力p_b。

绝对压力的值不变，表压力或真空度会随着环境压力的变化而变化。

常用单位：

巴 1 bar =100000 Pa；

标准大气压 1 atm =101325 Pa；

工程大气压 1 at = 98066.5 Pa； 10米水柱的压力

毫米汞柱 1 mmHg =133.3224 Pa；

毫米水柱 1 mmH₂O=9.80665 Pa。

注意：只有绝对压力 p 才是状态参数，才能直接进行热力计算。

3、比体积及密度 v = V/m =1/ρ m³/kg

（三）简单可压缩系统（只有热量交换和体积变化功量的交换），只需两个独立的参数（如p、v，p、T 或v、T）便可确定它的平衡状态。

（四）状态参数坐标图

①一简单可压缩系只需两个独立参数就可以确定其平衡状态

②图上每一点都代表一个平衡状态。

③ 不平衡态无法在坐标图上表示

五、功量

容积变化功的计算:

功是过程量,可以用p-v图上过程线与v轴包围的面积表示

功的符号约定：系统对外作功（膨胀）为“ ”，W＞0

　 外界对系统作功（压缩）为“-”，W＜0

功和功率的单位：J或KJ，W或KW

示功图:

六、热量

定义：仅仅由于温差而通过边界传递的能量。

计算式