力过程 准平衡过程 现在考察一下在有限压差作用下的气体膨胀作功过程 最初,热力系与外界已建立平衡,现移去一块重物,情况会怎样呢? 这时看到活塞缓慢上移,一段时间后,重新到达平衡。 若同时移去四块,则活塞上移的速度加快 通过上面的例子,可知移去重物质量愈大,突然移去后引起热力系内部的不平衡愈明显 若将总质量为m的重物分成n小块(m=nDm),然后依次移去一小块Dm,则随n增加,Dm 减小所引起的热力系内部不平衡性也减小。当n的数目极大而使Dm为一微小质量时,其所 造成热力系内部的不平衡小到可以忽略。此时,热力系所经历的一系列状态都无限接近于 平衡状态,称这种过程为准平衡过程。同时,由于推动活塞运动的不平衡力极小,活塞移 动是无限缓慢的,这种过程又叫准静过程。 可见,热力系实施准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势为无限小。在上述例子中, 热力系内外的压差为无限小,即 其中p为热力系内部的压力;pm为外界环境的压力 由上分析,可得到以下结论:热力系的一切变化过程都是在不平衡势推动下进行的,没有 不平衡就没有变化,也就没有过程。当不平衡势为无限小时所进行 的极限过程为准平衡过程。 热力循环 封闭的热力过程称为热力循环。此时,热力系从某一初态出发经历一系列状态变化后又 回到初态,如下图中的封闭过程1-2-3-4-1。系统实施热力循环的目的是通过热力系的状态 变化实现预期的能量转换 工程上最常见的是两类循环:热机循环和制冷机(或热泵)循环。 热机循环的工作原理如左图,其目的是实现热功转换,即从高温热源取得热量Q,而对外 作功W。为对外输出有效功量,循环膨胀功应大于压缩功。其循环过程表示在p-V图上 为顺时针方向 制冷机(或热泵)循环的目的在于将热量从低温物体取出并排向高温物体如左图所示,为 此需要消耗外功,故循环在p-V图上沿1-4-3-2-1进行。 通常称热机循环为正循环,制冷机或热泵循环称为逆循环。 循环指标 *正循环 (1)循环净作功量: (2)循环的经济性 循环的经济性用热效率来衡量 *逆循环 1)循环净功量: (2)循环的经济性 循环的经济性用工作系数来衡量力过程。 准平衡过程 现在考察一下在有限压差作用下的气体膨胀作功过程。 最初，热力系与外界已建立平衡，现移去一块重物，情况会怎样呢？ 这时看到活塞缓慢上移，一段时间后，重新到达平衡。 若同时移去四块，则活塞上移的速度加快。 通过上面的例子，可知移去重物质量愈大，突然移去后引起热力系内部的不平衡愈明显。 若将总质量为m的重物分成n小块（m=nDm），然后依次移去一小块Dm，则随n增加，Dm 减小所引起的热力系内部不平衡性也减小。当n的数目极大而使Dm为一微小质量时，其所 造成热力系内部的不平衡小到可以忽略。此时，热力系所经历的一系列状态都无限接近于 平衡状态，称这种过程为准平衡过程。同时，由于推动活塞运动的不平衡力极小，活塞移 动是无限缓慢的，这种过程又叫准静过程。 可见，热力系实施准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势为无限小。在上述例子中， 热力系内外的压差为无限小，即 其中 p 为热力系内部的压力；psurr为外界环境的压力。 由上分析，可得到以下结论：热力系的一切变化过程都是在不平衡势推动下进行的，没有 不平衡就没有变化，也就没有过程。当不平衡势为无限小时所进行 的极限过程为准平衡过程。 热力循环 封闭的热力过程称为热力循环。此时，热力系从某一初态出发经历一系列状态变化后又 回到初态，如下图中的封闭过程 1-2-3-4-1。系统实施热力循环的目的是通过热力系的状态 变化实现预期的能量转换。 工程上最常见的是两类循环：热机循环和制冷机(或热泵)循环。 热机循环的工作原理如左图，其目的是实现热功转换，即从高温热源取得热量Q，而对外 作功W。为对外输出有效功量，循环膨胀功应大于压缩功。其循环过程表示在p－V图上， 为顺时针方向。 制冷机（或热泵）循环的目的在于将热量从低温物体取出并排向高温物体如左图所示，为 此需要消耗外功，故循环在p－V图上沿1-4-3-2-1进行。 通常称热机循环为正循环，制冷机或热泵循环称为逆循环。 循环指标 *正循环 （1） 循环净作功量： （2）循环的经济性 循环的经济性用热效率来衡量 *逆循环 （1）循环净功量： （2）循环的经济性 循环的经济性用工作系数来衡量：