山西能源学院：《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第二章 热力学第一定律 2.2 热力学能和焓

PART 2-2热力学能和焰

PART 2-2 热力学能和焓

热力学能和焰一、热力学能(internalenergy)Uk内动能（kineticenergy)U,内势能(potentialenergy)1.热力学能的构成U.化学能(chemicalenergy)U.原子能（nuclearenergy）2.热力学能是状态参数u=f(T,v)或u=f(T,p);u= f(p,v)AU3.工程计算中关心

热力学能和焓 一、热力学能 (internal energy) 2. 热力学能是状态参数 Uk 内动能 (kinetic energy) Up 内势能 (potential energy) Uc 化学能 (chemical energy) Ue 原子能 (nuclear energy) . 1.热力学能的构成 u f T v u f T p u f p v = = = ( , , ; , )或 ( ) ( ) 3. 工程计算中关心 U

热力学能和焰二、总（储存）能（totalstoredenergyofsystem）宏观动能与内动能的区别：热力学能，内部储存能分子的微观动能（不能推动叶轮）E=U+E+E.e=u+ek+ep大坝宏观位能宏观动能总能外部储存能宏观动锁

热力学能和焓 二、总（储存）能（total stored energy of system） 总能 热力学能，内部储存能 外部储存能 宏观动能 宏观位能 E U E E e u e e = + + = + + k p k p 宏观动能与内动能的区别：

热力学能和焰能量传递的两种方式：作功和传热借作功来传递热量总是和物体的宏观位移有关，而传热则不需要有物体的宏观移动。热量功量workheattransfer在温差推动下，系统与外界借助在压力推动下，系统与外界借助1.定义于微观的无序运动传递的能量于宏观的有序运动传递的能量温差力差2.推动力3.借助运动的方式微观无序宏观有序4.传递过程能量形态不变能量形态发生变化5.过程量过程量过程量6.正负号吸热+，放热对外做功+，耗功

热力学能和焓 能量传递的两种方式：作功和传热 借作功来传递热量总是和物体的宏观位移有关，而传热则不需要有 物体的宏观移动。 6.正负号 吸热+，放热- 对外做功+，耗功- 5.过程量 过程量 过程量 3.借助运动的方式 微观无序 宏观有序 2.推动力 温差 力差 在压力推动下，系统与外界借助 于宏观的有序运动传递的能量 在温差推动下，系统与外界借助 于微观的无序运动传递的能量 1.定义 功量 work 热量 heat transfer 4.传递过程 能量形态不变 能量形态发生变化

热力学能和焰、推动功（flowwork；flowenergy)和流动功(flowwork；flowenergy)推动功：因工质在开口系统中流动而传递的功。推动功只有在工质流动时才起作用。AW推=pAdl=pVPVW推=pv广1注意：dl不是pdv，v没有变化

热力学能和焓 三、推动功(flow work; flow energy)和流动功(flow work; flow energy) 推动功： 因工质在开口系统中流动而传递的功。 推动功只有在工质流动时才起作用。 W推 = p A dl = pV w推= pv 注意： 不是 pdv，v 没有变化 p A p V dl

热力学能和焰流动功：系统为维持工质流动所需要的p1,V功，可定义为进出口的推动功之差。如右图：推动1kg工质进、出控制体时需流动净功W = P2V2 - PiV21-2P2,V2

热力学能和焓 流动功：系统为维持工质流动所需要的 功，可定义为进出口的推动功之差。 如右图： p1 ,v1 1 1 2 2 p2 ,v2 2 2 1 1 w p v p v f = − 推动1kg工质进、出控制体时需流动净功

热力学能和焰对流动功的说明1、与宏观流动有关，流动停止，流动功不存在2、作用过程中，工质仅发生位置变化，无状态变化3、雅二pv与所处状态有关，是状态量4、并非工质本身的能量（动能、位能）变化引起，而由外界做出，流动工质所携带的能量可理解为：由于工质的进出，外界与系统之间所传递的一种机械功，表现为流动工质进出系统时所携带和所传递的一种能量

对流动功的说明 1、与宏观流动有关，流动停止，流动功不存在 2、作用过程中，工质仅发生位置变化，无状态变化 3、w推＝pv与所处状态有关，是状态量 4、并非工质本身的能量（动能、位能）变化引起，而由外界做出，流 动工质所携带的能量 可理解为：由于工质的进出，外界与系统之间所传递的一种机械功，表 现为流动工质进出系统时所携带和所传递的一种能量。 热力学能和焓

热力学能和焰四、焰(enthalpy)1.定义：H=U+pVh=u+py2.单位：J（kJ）J/kg (kJ/kg)3.是状态参数。4.恰的物理意义：表示了物质流入或流出系统所携带的能量。AH5.工程计算中关心

热力学能和焓 1.定义：H = U + pV h = u + pv 2.单位：J（kJ） J/kg（kJ/kg） 3.焓是状态参数。 4.焓的物理意义： 表示了物质流入或流出系统所携带的能量。 5.工程计算中关心  H 四、焓 (enthalpy)