1、热力学第一定律表述为: 说法一:热可以变为功,功也可以变为热。一定量的热消失时,必产生数量与之相当的功;消耗一定量的功时,必产生数量与之相当的热。 说法二:对于任何一个系统,输入系统的能量减去输出系统的能量,等于系统储存能量的增加。,1-2 热力学第一定律,工质的比热力学能 比热力学能是指工质在某种状态下内部所蕴藏的总能量,包括内动能和内势能。 内动能,分子运动的动能。工质内部分子运动的动能愈大,工质的温度愈高,即工质的内动能是温度 T 的单值函数;,工质的比热力学能,内势能 分子之间由于相互作用力而具有的能量。 工质的内势能与工质的比体积有关,是比体积 v 的函数。理想气体由于不存在内聚力,
2、故内势能为零。 工质的内能,决定于工质的热力学温度和比体积,即:u = f (T, v)。这表明:工质内能的大小完全取决于它所处的热力学状态。 理想气体的内能,是温度的单值函数。,闭口系的热力学第一定律解析式,热力学第一定律解析式:q=u + w上式表明:加给工质的热量,一部分用来改变工质的内能,另一部分则用来使工质膨胀而对外作功。注:该式仅适用于闭口系。,开口系的热力学第一定律解析式(稳定流动能量方程式),在常见的热力设备中,如电厂锅炉、汽轮机、给水泵等,工质的流动接近稳定流动。就是说工质的流动情况不随时间而变化。实现稳定流动的必要条件,即 (1)进、出口截面的参数不随时间变化。 (2)系统与外界进行功和热的交换不随时间变化。 (3)系统与外界进行物质交换不随时间改变,且进口质量流量与出口的质量流量相等。,概括性热力设备示意图,在进口截面1-1处加入系统的总能量为,出口截面2-2处,工质带出系统的总能量为,根据能量守恒与转换定律,比焓,技术功,