*功:在热力学中,功是系统除温差以外的其他不平衡势差所引起的系统与外界之间 传递的能量。功也是与过程特性有关的过程量功可分为:
膨胀功(也称容积功):热转换为功,工质容积都要膨胀,也就是说都有膨胀功。闭口系统膨胀功通过系统界面传递,而开口系统的膨胀功可通过其他形式(如轴)传递。
轴功:系统通过机械轴与外界传递的机械功称为轴功。通常规定系统输出轴功为正功,输入轴功为负功。轴功可来源于能量的转换,如汽轮机中热能转换为机械能;也可能是机械能的直接传递,如水轮机。
*物质流能:随物质流传递的能量包括流动工质本身具有的能量(内能、宏观动能和重力位能)和流动功(或称推动功),流动功是为推动流体通过控制体界面而传递的机械功,它是维持流体正常流动所必须传递的能量。
*焙的物理意义:对于流动工质,我们把内能和流动功称为焓,焓具有能量意义,它表示流动工质向流动前方传递的总能量中取决于热力状态的那部分能量。焙也是工质的状态参数。如果工质的动能和位能可以忽略,则焓表示随流动工质传递的总能量。
*熵:我们把工质在可逆过程中传递的热量与当时温度之比的总和称为工质的熵的变化,熵用s表示,其单位是J/K,单位质量工质的熵用,表示;其单位是J/ksK.
熵也是工质的状态参数,用工质的熵的变化来表达热力过程特性。
对于可逆的等温过程,工质的熵的变化就等于传递的热量与该温度的比值。
(3)能量的转换条件
凡是涉及到热现象的能量转换过程,都是有一定的方向性和不可逆性,即过程总是朝一个方向进行而不能自发地反向进行,这个方向就是指系统从不平衡状态朝平衡状态进行。 反向过程的进行必须同时伴有另外的补偿过程存在,例如要使热量由低温物体传向高温物体,可以通过制冷机消耗一定的机械功来实现,这里消耗机械功的过程就是补偿过程。
(4)卡诺循环
*卡诺循环是由以下四个过程组成的理想循环,如图1M411082所示。
过程a-b:工质从热源(T1)可逆定温吸热;
b-c:工质可逆绝热(定熵)膨胀;
c-d:工质向冷源(T2)可逆定温放热;
d-a:工质可逆绝热(定熵)压缩回复到初始状态。工质在整个循环过程中从热源吸热ql,向冷源放热q2,对外界作功w1,外界对系统作功w2,循环净功w0.