工质的热力状态及其状态参数

出处:按学科分类—工业技术 北京出版社《现代综合机械设计手册上》第205页(1049字)

如果工质的状态均匀一致,则称为平衡状态。常用来描写工质热力状态的参数,有压力、温度、比容、内能、焓和熵。前三个可用仪器直接测量,称为基本状态参数;后三个可根据基本状态参数间接计算得出。

压力:气体的压力,是气体的大量分子在紊乱的热运动中对容器壁频繁撞击的结果。压力用垂直作用在单位面积上的力来衡量,以符号p表示。压力的法定计量单位是pa(1Pa=1N/m2)。Pa与其它压力单位的换算关系列于表1.4-1。

表1.4-1 压力单位换算表

注意,在计算中,一般都须采用绝对压力,而不用表压力和真空度。

温度:是标志工质冷热程度的物理参数之一,它反映物质内部微粒热运动的激烈程度。热力学温度是基本温度,以符号T表示,单位是K。热力学温度也常沿用“绝对温度”的名称。常与热力学温度并用的还有摄氏温度t,其单位为℃。摄氏温度与热力学温度之间的关系可近似写为

t=T-273 (1.4-1)

比容:如mkg质量的工质占据Vm3容积,则其比容为

比容的倒数,即单位容积中所容纳的工质质量,称作密度,用ρ表示,即

每单位容积中所容纳的工质重量,称作重度γ,或γ=ρg.g=9.81m/s2,为重力加速度。

内能:工质内部所具有的热能称作内能,它的大小取决于工质所处的热力状态。气体的内能包括内动能和内位能两部分。表示1kg气体内能的符号和单位是uJ/kg,mkg气体内能的符号和单位是U=muJ。

焓:工质的内能u及其pv值的和称为工质的焓,以i代表、即

i=u+pU J/kg (1.4-4)

mkg工质的焓为I=mi,J。

熵:是工质的一个热力状态参数,它的定义式可写成

式中 dq为工质的微小吸热量,J/kgT为工质吸、热时的绝对温度,K。1kg工质的熵及其单位是sJ/(kg·K),mkg工质的熵为S=msJ/K。

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