知识点热力过程课件.ppt

知识点热力过程,1,1.热力过程 由于系统与外界相互作用而引起本身的热力状态发生变 化，称热力系统经历了一个热力过程。在热力系统中，热能 与机械能的相互转换、或者热能的转移都必须通过热力过程 来实现。 2.准静态过程 热力过程进行中，系统内外存非平衡势差，系统内的工 质就偏离平衡状态，过程就进行的越快，则系统偏离平衡态 也就越大。但是，系统这种内部的非平衡势差在系统向新的 平平衡状态过渡时，并不能都对外做功，而是表现为存在部 分损失，这种损失称为非平衡损失。由于这种损失很难定量 计算，因此，在理论研究中就设想存在一种过程，这种过程,知识点：热力过程,知识点热力过程,2,进行的非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足够 的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部 的状态都非常接近平衡状态，这样整个过程就可看作是由一 系列非常接近平衡态的状态所组成，这就是准静态过程。对 于这种过程可不必考虑内部不平衡势差对能量转换造成的影 响，即没有内部非平衡损失。 准静态过程可以在坐标图上用一系列平衡状态点的轨迹 所描述的连续曲线（实线）表示，如果热力过程除初、终状 态外，在过程中的每一瞬间系统状态都不接近平衡态，这种 过程称为非准静态过程，在坐标图上用虚线表示。 可以看出，准静态过程是一个理想化的过程，是实际过 程进行速度等于零时的极限过程。,知识点：热力过程,知识点热力过程,3,3.可逆过程 （1）可逆过程 热力过程进行中，设备的机械运动和工质的粘性运动都 存在着摩擦阻力，将使一部分可用功转化为热，虽然总的能,知识点：热力过程,图1 可逆过程,知识点热力过程,4,量没有变化，但是可用功却减少了，转变成了低品位的热能, 这种可用功转变为热的现象称为耗散效应，而造成可用功的 损失称为耗散损失。对于这部分损失在实际计算中也是很难 定量确定的，因此，理论分析时可以设想一个完全没有热力 学损失（包括非平衡损失和耗散损失）的理想热力过程，称 为可逆过程。 当某一过程进行完之后，让过程沿原路线反向进行，系 统和外界都能回复到各自的最初状态，称这样的过程为可逆 过程，满足不了上述条件的为不可逆过程。 如图 所示，该装置是由气体工质、热源和热机组成。 工质从热源吸热，膨胀对外做功。若该膨胀过程是准静态过 程，则可以在p-v图上表示出来，如图2-2中过程1-3-4-1所,知识点：热力过程,知识点热力过程,5,示。由于准静态过程是由一系列平衡状态组成，所以在过程 中系统将随时保持热平衡和力平衡。若系统不仅内部没有摩 擦、而系统与外界也没有损失，系统所做的功将完全传递给 外界，也就是以动能的形式储存在飞轮中。如果过程沿原路 返回，即以飞轮的动能来推动活塞逆行、使系统沿2-4-3-1 回到初态，这时飞轮所获得动能正好用来推动活塞回到原来 的位置，系统向热源放出的热量也正好等于系统在膨胀过程 中所吸收的热量。当系统回到初态时，热源、热机以及气体 工质（系统）等全部回到各自的初态，没有留下任何的影响 和变化，这就是可逆过程。 （2）可逆过程遵守的条件 一是过程没有势差，如传热没有温差，做功没有力差等,知识点：热力过程,知识点热力过程,6,二是过程没有耗散效应，如机械运动没有摩擦等。很显然， 可逆过程是理想化的过程，是实际过程的一种极限，只是一 种研究方法，是一种科学的抽象，实际上是不可能实现的。 （3）可逆过程与准静态过程的关系 可逆过程必定是准静态过程；准静态过程如果没有摩擦 等耗散效应，就是一个可逆过程；准静态过程是可逆过程的 条件之一。,知识点：热力过程,