工程熱力學(四)——熱力學第一定律

2021-02-24 註冊公用設備工程師考輔之家

熱力學第一定律是考試重點內容,考察頻率很大,務必掌握。熱力學第一定律其實質就是能量守恆,將能量守恆定律應用於熱功轉換領域既得到熱力學第一定律。

熱力學第一定律的表述:熱是能的一種,機械能變熱能,或熱能變機械能時,它們間的比值是一定的。

熱一律的文字表達式:進入系統的能量—離開系統的能量=系統中儲存能的增加

對於閉口系統,熱一律的數學表達式是(經常考計算):
                                    
舉例說明該公式,對於熱功轉換系統:工質從熱源吸收熱量,這部分熱量其中一部分用來增加自身的熱力學能,另一部分轉化為功向外輸出,這樣理解正是能量守恆的體現。(小編舉的例子是熱功轉換系統,只是該公式適用的其中一種情況,熱功轉換較常見,好理解,方便記憶公式)

對於穩定流動開口系統,熱一律的數學表達式是:

                                     

工質流進或流出開口系,自身所攜帶的能量是焓,開口系與外界交換的功量是技術功。技術功=膨脹功-流動功。

熱力學能、功量、熱量的概念這裡不再介紹,著重說一下焓的定義,焓是一個組合能量,包括熱力學能和推動功,對於流動工質,焓表示流動工質向流動方向傳遞的總能量中取決於熱力狀態的那部分能量,對於不流動工質,焓只是一個複合參數,無明確的物理意義。

再介紹一下常見的幾種功(第三列的內容可直接考,大家應掌握):


練習題:

今天給大家寫這些內容的時候感覺有點捉急,感覺微信公眾號施展不開啊,不能編輯公式,好多東西都表達不出來,很捉急!!!後續我會把課件傳到群裡大家看課件更清楚!

工程熱力學(三)習題答案公布:C、C、C

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    熱力學第一定律(能量守恆定律)熱力學第一定律的內容就是能量守恆定律根據能量守恆定律U2=U1+Q+W或 △U=Q+W (1-4)式(1-4)即為熱力學第一定律的數學表達式,即系統內能的變化等於系統從環境吸收的熱量加上環境對系統做的功。
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    將能量守恆定律應用到熱力學上,就是熱力學第一定律。課上講了,熱力學第一定律有三種表述:封閉系統發生狀態變化時其熱力學能的改變量等於變化過程中環境傳遞給系統的熱及功的總和。任何系統在平衡態時,有一狀態函數U,叫熱力學能。第一類永動機不可能。第一種很好理解。能量守恆和定量轉化嘛。
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    《熱力學第一定律 能量守恆定律》說課稿尊敬的各位考官,大家好,今天我說課的內容是《熱力學第一定律 能量守恆定律》,下面開始我的說課。為了處理好教與學的關係,突出新課標的教學理念,在講授過程中我會讓學生主動參與到教學過程中來,讓學生積極思考參與討論,力求促進學生積極主動的探究式學習方式。
  • 熱力學定律和能量守恆
    1.熱力學第一定律(1)改變物體內能的兩種方式① 做功 ② 熱傳遞(2)熱力學第一定律①內容:一個熱力學系統的內能增量等於外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功②表達式:對熱力學第一定律的理解(1)熱力學第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內能的過程是等效的,而且給出了內能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關係。此定律是標量式,應用時功、內能、熱量的單位應統一為國際單位焦耳。
  • 熱力學第三定律
    話說熱力學有四大定律。(What?竟然有四大定律,我怎麼只聽說過熱力學三大定律?)
  • 捋一捋熱力學第零、第一、第二、第三定律都說了些什麼?
    說起來這個第零定律,他還有一段歷史,在人們發現熱力學第一、第二、第三定律以後,人們發現,有一個比第一定律,還要更基本的熱力學定律,但由於第一定律已經被佔用,就將其命名為熱力學第零定律。(有這麼一種說法)熱力學第零定律指,當一個熱力學系統A和另外兩個熱力學系統B、C分別達到熱平衡狀態時,那麼熱力學系統B、C也是熱平衡狀態。
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  • 熱力學第二定律的來源
    大家好,歡迎收看我的百家號小林看天下事,今天小編要給大家的介紹的是熱力學第二定律的來源。熱力學第二定律熱力學第二定律用物理學的語言告訴我們,沒有什麼是永恆的。它指出,可以做功的能量會越來越少,這一過程雖然緩慢,卻確實存在。
  • 【每日一題】熱力學第一定律
    根據熱力學第一定律知:△U=W+Q,分子間作用力先減小後增大,分子勢能先減小後增大,用油膜法測出油分子的直徑後,要測定阿伏加德羅常數,只需再知道油的摩爾體積。選項A、根據熱力學第一定律知:△U=W+Q=-100J+120J=20J,A正確;選項B、在使兩個分子間的距離由很遠(r>10-9m)減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先減小後增大,分子勢能先減小後增大,B錯誤;選項C、由於液體表面層分子間距離大於液體內部分子間距離,液體表面存在張力,C正確;選項D、用油膜法測出油分子的直徑後,要測定阿伏加德羅常數
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  • 物理故事-熱力學定律與奇點疑難
    熱力學定律如此重要,應用如此廣泛,但它們的提出卻歷盡辛酸。熱力學第一定律的發現者一共有3個人:邁爾、焦耳和赫姆霍茲。邁爾是德國的生物學家。他提出了能量的概念,並指出能量可以從一種形式轉換為另一種形式,但總量守恆。
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    熱力學第一定律是能量守恆定律。熱力學第二定律有幾種表述方式: 克勞修斯表述為熱量可以自發地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體,但不可能自發地從溫度低的物體傳遞到溫度高的物體;開爾文-普朗克表述為不可能從單一熱源吸取熱量,並將這熱量完全變為功,而不產生其他影響。以及熵增表述:孤立系統的熵永不減小。
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