第三章热力学第一定律第一节热力学第一定律的实质分子动能（直线移动、转动、振动）（温度的函数）分子位能（内位能）（比容的函数）核能化学能二、外部储存能第三节系统与外界传递的能量Wsp对推进功的说明四、焓及其物理意义3、理想气体的焓第四节闭口系统能量方程式说明：1）适用条件：任何工质任何过程2）代数式：吸热为正；作功为正3）加给系统的热量，一部分增加系统的内能，一部分作功4）对于可逆过程：二、循环过程正向循环的总效果：伴随着由热源吸取的热量中一部分转化为功的同时，另一部分热量放向冷源三、理想气体1、理想气体的内能变化量等温线又是等内能线、等焓线理气的定容比热是温度的单值函数17闭口系能量方程中的功第五节开口系统能量方程Q+(u+c2/2+gz+pv)inmin-(u+c2/2+gz+pv)outmout-Ws=dEcv工程上常用流率：h第六节开口系统稳态稳流能量方程一、稳定流动能量方程的推导稳定流动能量方程的推导二、技术功如果把w理解为对外输出的功时，方程式仅适用于闭系；如果把w理解为工质膨胀所作的膨胀功时，方程式既适用于闭系又适用于开系。两个方程是等价的。5、对于可逆过程wt8、小结：（技术功是过程量）三、理想气体1、理想气体焓的变化量q=cpdT-vdpq=cp（T2-T1）-vdpQ=mcpdT-VdpQ=mcp（T2-T1）-Vdp第七节稳定流动能量方程的应用锅炉火力发电核电二、压缩机械三、换热设备绝热节流过程前后h不变，但h不是处处相等喷管目的：六、涡轮机第八节开口系统一般能量方程式的应用（充放气过程）m0,u0解：1)取储气罐为系统(开口系)经时间充气，积分：2）取最终罐中气体为系统(闭口系)3）取将进入储气罐的气体为系统(闭口系)4）取储气罐原有气体为系统(闭口系)两式相加:四种可取系统利用热一律的文字表达式充气终温的计算充气终温的计算第三章小结准静态下两个热力学微分关系式4、u与h第三章讨论课门窗紧闭房间用电冰箱降温门窗紧闭房间用空调降温习题课4、画热力学图：画过程线，明确过程特征，确定参数关系或过程方程。5、能量守恒：选择能量方程6、质量守恒：5、除非管路中有阀门一类的节流元件，工质可按定压流动处理。6、绝热容器的放气过程中，残留在容器内的理想气体可以按可逆绝热膨胀过程处理。7、缓慢的漏气过程中，可以认为容器内的气体随时与外界处于热平衡（容器不绝热）。8、势差较大或进行得十分剧烈的过程，一般不能认为是准静态过程。例1：某燃气轮机装置。已知压气机进口处空气的比焓h1=290KJ/Kg，经压缩后，空气升温使比焓增为h2=580KJ/Kg。在截面2处，空气和燃料的混合物以c2=20m/s的速度进入燃烧室，在定压下燃烧，使工质吸入热燃烧后燃气进入喷管绝热膨胀到状态3’，h3’=800KJ/Kg，流速增加到c3’，此燃气进入动叶片，推动转动轮回转作功。若燃气在动叶片中热力状态不变，最后离开燃气轮机的速度c4=100m/s。求：（1）若空气流量为100Kg/s，压气机消耗的功率为多少Kw？（2）若燃料的发热值Q=43960KJ/Kg，燃料的耗量为多少？（3）燃气在喷管出口处的流速c3’是多少？（4）燃气轮机的功率为多少？（5）燃气轮机装置的总功率为多少？压气机压气机例2：绝热刚性容器贮有理想气体（κ=1.3),其压力为20巴,温度为115℃。容器向气缸充气，原来活塞停在气缸的底部，阀门与活塞间的容积可忽略不计。阀门缓慢打开，气体流入气缸，直到阀门两侧的压力相等为止。若此时测得的容器内气体的温度为19℃，求此时气缸内气体的温度是多少？设气体对容器、气缸、活塞等均没有热量的传递。活塞的质量为0.6Kg,截面积为9.8cm2,气缸外的大气压力为1巴。(解1)以容器内原有气体(m1)为系统69(解2)以容器内残留的气体(m2)为系统还必须再选放逸气体(m1-m2)为系统(解3)以容器为系统还必须再选气缸为系统例3：气缸中充有空气，气缸的截面积为100cm2，活塞距底面高度L=10cm，活塞及其上负载的总质量是195Kg，当地的大气压B=1.028×105Pa，环境温度为27℃，气缸内的气体恰与外界处于热平衡。如果把活塞上的负载取走100Kg，活塞将突然上升，最后重新达到热力平衡。设活塞和气缸壁之间无摩擦，气体可通过气缸壁和外界换热，求活塞上升的距离和气体的换热量。p，T则：U=0例4、气缸内空气的容积为800cm3，温度为20℃，压力和活塞外侧大气压力相同，为0.1MPa，现向空气加热使其压力升高，并推动活塞上升而压缩弹簧。已知活塞面积为80cm3，弹簧常数为400N/cm，空气内能变化的关系式为△u=0.716△TKJ/Kg。若活塞重量忽略不计，试求使气