1M411082 工质能量转换的关系和条件
实践证明；能量既不能被创造，也不能被消灭，它只能从一种形式转换成另一种形式，或从一个系统转移到另一个系统，而其总量保持恒定，这一自然界普遍规律称为能量守恒定律。把这一定律应用于伴有热现象的能量转换和转移过程，即为热力学第一定律，表明了热能与机械能在传递或转换过程中的能量守恒，据此建立能量方程。
能量方程的一般形式；系统收入能量一支出能量＝系统储存能量的增量
（1）系统能量的组成
系统能量分为两大类：一类是系统本身的能量，称为系统储存能；另一类是系统与外界之间相互传递的能量。
系统储存能分为内能和外储存能两部分：
*内能（或称内储存能）是工质VIP分子动能与分子位能的总和，用U表示，其单位是焦尔（J），单位质量工质的内能用u表示，其单位是焦尔／千克（J／kg）。系统内能取决于系统本身（VIP）的状态，与工质的分子结构及微观运动形式有关。内能是工质的温度和比容的函数，因此内能也属工质的状态参数。
*外储存能包括工质以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量（称为宏观动能）及系统工质与外力场的相互作用时具有的能量（如重力位能）。
宏观动能：物体以某一速度运动时，其具有的动能为宏观运动动能。
重力位能：在重力场中物体相对于系统外的参考坐标系的高度为重力位能。
*系统的总储存能为内储存能与外储存能之和。对于没有宏观运动，并且高度为零的系统，系统总储存能就等于内能。
*闭口系统能量方程：与外界不发生物质交换（即没有物质穿过边界）的系统称为闭
口系统，闭口系统的质量保持恒定，其系统能量方程：
系统总储存能的变化＝系统内能的变化。
*开口系统能量方程：有物质穿过边界的系统称为开口系统，其能量方程：
进入控制体的能量一控制体输出能量＝控制体中储存能量的增量
（2）系统与外界的能量传递
系统与外界传递能量是指系统与外界热力源（热源、功源、质源）或与其他有关物体之间进行的能量传递。系统与外界热进行的能量传递包括：热量、功和物质流能。
*热量：热量学的热量定义是：在温差作用下系统与外界传递的能量称为热量。热量一旦通过界面传人（或传出）系统，就变 成系统（或外界）储存能的一部分，即内能，有时习惯上称为热能。显然，热量与内能（或热能）之间有原则的区别。热量是与过程特性有关的过程量。
*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。