南京航空航天大学工程热力学课件第三章

南京航空航天大学工程热力学课件第三章RESUMEREPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARY目录CONTENTS热力学基本概念热力学第一定律热力学第二定律热力学第三定律热力学基本方程REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME01热力学基本概念热力学是一门研究热现象中物质状态变化的科学，涉及到物质能量转换、传递以及与环境之间相互作用的过程。热力学的定义热力学主要分为热力学理论和应用两个方面，其中理论方面包括经典热力学和统计热力学，应用方面涉及到各种工程领域，如机械工程、化学工程、航空航天工程等。热力学的分类热力学的定义与分类研究对象热力学的研究对象是热现象中物质的状态变化以及能量转换和传递的过程，涉及到物质的热性质、热力平衡以及热力过程等方面。基本规律热力学有三条基本规律，分别是热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律，这些定律描述了热现象中物质能量转换、传递以及状态变化的规律。热力学的研究对象与基本规律热力学常用术语与概念常用术语热力学中常用的术语包括温度、压力、体积、熵、焓等，这些术语描述了物质的状态参数以及能量转换和传递过程中的物理量。基本概念热力学的基本概念包括热力平衡、热力过程、热力循环等，这些概念描述了物质在热现象中的状态变化以及能量转换和传递的过程。REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME02热力学第一定律能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体传递到另一个物体。热力学第一定律的表述为能量守恒定律，即在一个封闭系统中，所有形式的能量总和保持不变。热力学第一定律也可以表述为热力学第一定律的表述热力学第一定律的实质热力学第一定律的实质是能量守恒和转换的基本规律，它揭示了能量转换和转移过程中能量的总量保持不变的客观事实。在任何物理过程中，系统吸收或释放的热量，等于系统内能的变化量。热力学第一定律在能源利用、工程设计和环境保护等领域有着广泛的应用。例如，在设计和优化热力系统时，需要遵循热力学第一定律，确保能量的有效利用和系统的效率。热力学第一定律也是可再生能源和节能技术的重要理论基础，如太阳能、风能等可再生能源的开发和利用，以及节能减排技术的推广和应用。热力学第一定律的应用REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME03热力学第二定律VS热力学第二定律指出，不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化。热力学第二定律也可以表述为，自然发生的热传递总是向着熵增加的方向进行。热力学第二定律的表述热力学第二定律的实质是揭示了热量传递和机械能转化之间的方向性。它指出，在封闭系统中，自发过程总是向着宏观状态参数熵增加的方向进行，即系统总是向着无序程度增加的方向发展。热力学第二定律的实质热力学第二定律在能源利用和环境保护方面有重要的应用，例如节能减排、提高能源利用效率等。在工程领域，热力学第二定律也被广泛应用于制冷技术、空调系统、热力发电等方面，以提高系统的能效和稳定性。热力学第二定律的应用REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME04热力学第三定律在绝对零度下，任何完美晶体的熵为零。不可能通过有限步骤将热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响。热力学第三定律的表述还有一种表述是另一种表述是热力学第三定律的实质是熵增加原理的推论，即自然发生的反应总是向着熵增加的方向进行。这意味着在封闭系统中，如果没有外部能量输入，反应将自发地向着混乱无序的方向进行。这也意味着绝对零度是不可能达到的，因为任何物体都会自发地向着更高的能量状态转变。热力学第三定律的实质在制冷技术中，热力学第三定律被用于解释制冷剂的工作原理，以及为什么制冷剂能够将热量从低温物体传到高温物体。在热力发动机中，热力学第三定律被用于分析发动机的效率，以及如何提高发动机的效率。在材料科学中，热力学第三定律被用于研究材料的热性质，以及如何通过改变材料的热性质来改善材料的性能。热力学第三定律的应用REPORTCATALOGDATEANALYSISSUMMARYRESUME05热力学基本方程能量守恒定律，表述为“系统能量的增加量等于传入系统的热量与外界对系统所做的功的和”。热力学第一定律熵增加原理，表述为“自发过程总是向着熵增加的方向进行”。热力学第二定律绝对零度不能达到原理，表述为“绝对零度只能接近，不能达到”。热力学第三定律热力学基本方程的表述03在热力学第二定律的基础上，推导出热力学第三定律。01从分子运动论出发，通过分析理想气体的状态变化，推导出热力学第一定律。02通过分析实际气体的状态变化，引入熵的概念，推导出热力学第二定律。热力学基本方程的推导热力学基本方程的应用0