第一热力学定律[开放式和封闭系统]

经过 | 2019年3月10日

第一热力学定律

首先热力学定律说:

净热量的代数和a之间的工作相互作用系统及其周围在一个热力学周期是零

数学

对于循环过程

ΣQ=ΣW.

在哪里:

q =热互动

W =工作交互

用于有限的非循环过程

问:1-2= W.1-2+ΔE.

在哪里:

E =内部能量

一般来说

e = u + ke + pe +任何其他类型的存储能量

在哪里:

U =分子间能量

Ke =动能

PE =潜在的能量

关闭均衡系统KE,PE和其他类型的存储能量为零。

意思是

e = U.

因此,对于有限的非循环过程,热力学的第一定律成为了

问:1-2= W.1-2+ΔU

如果我们考虑仅P *ΔV工作,则上方等式变为

问:1-2= P *ΔV+ΔU

笔记传统上由系统完成的工作和给予系统的热量总是积极的。

内能

一种系统的财产系统执行的过程中的变化等于系统与周围系统的热量和工作交互之间的差异。

焓是一种热力学量,其等于系统中的总热量。

数学

H = U + PV

根据第一法律热力学

问:1-2= P *ΔV+ΔU

问:1-2= p(v2-v.1)+ U.2- U.1

重新排列上述等式

问:1-2= U.2+ P.2V.2- (U.1+ P.1V.1

从焓方程,它意味着

问:1-2= H.2- H1

比热量

具体的热量是通过一度摄氏度提高单位质量温度所需的热量。

有两种类型的特定热量

  1. 恒定体积的比热

CV.=(∂u/∂t)v =常数

  1. 特定热量恒压

CP.=(∂h/∂t)p =常数

第一律应用于开放系统(或控制量)

与封闭的系统质量流入和开放系统不同。在这里,我们必须考虑到群众。

第一热力学定律

质量守恒

(DM1 / DT) - (DM2 / DT)= DM简历/ dt.

在哪里

DM1 / DT =对系统进入的质量率

DM2 / DT =从系统离开的质量率

DM.简历/ dt =系统中存储的质量率

能量守恒

e = u + p * v + g * z +(v2/ 2)

在哪里

E =流体流中的存储能量

U =存储在流体流中的内部能量

V.2/ 2 =流体流的动能

G * Z =潜在的能量存储在流体流中

P * v =压力工作

开放系统第一法的数学表达

(DM1 / DT)* E1 +(∂Q/∂T) - (DM2 / DT)* E2 - (∂W/∂T)= de简历/ dt.

在稳定状态

m1 = m2 = m

简历/ dt = 0

因此,方程变成了

(DM / DT)* E1 +(∂Q/∂T) - (DM / DT)* E2 - (∂W/∂T)= 0

上方等式也称为稳定的流量方程。

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