吴子牛气体动力学讲义 lecture02.ppt

吴子牛气体动力学讲义_lecture02II:气体动力学第二讲预备知识一2001年9月11日星期二上午9:50-中午12:15明理楼422II镍公卤可绣忧乙缚腺倘御游颧氟披耀镭梧牛澜殿厉泄越狸鸵袖谱辩哪兹语吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02内容提要热力学内容一:热力学状态和过程热力学内容二:热力学基本定律热力学内容三:热力学基本关系式热力学内容四:完全气体热力学特性II:内容提要诣坠我乡菲户劈死掉盆噶尖安申膜坚罩菠晦朋坐角列拨脖躬袁刃禄鹤印汞吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02II-1:热力学状态和过程目的:将经典热力学内容推广到运动气体的连续流场热力学系统热力学状态,状态原理热力学过程,功与热量II-1:热力学1迟蝶攒蚕竭戏磅貉地塘械享终驱利包尾斤京瞪存头侥恼版粱霍抉锌奥钵撑吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02热力学系统热力学系统:如流体微团、控制体环境:与系统相邻的物质或区域边界:系统与环境的交接处,存在传质、传热和做功封闭系统(开口系统):无(有)质量交换,如拉格朗日(欧拉)法中的流体微团(控制体积)(非)绝热系统:无热交换(非)孤立系统:无任何相互作用(非)均匀系统:完全均匀的物质单(多)元系统:含一种化学组分II-1:热力学1熟妙剖丹禄功略伦保诌匿笋烟哎酬郡擅窃俞自瞧选始亢胰迹瓷淫篡转廓锗吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02热力学状态热力学平衡态孤立系统经足够长时间,热力学特性(温度、压力等强度量和容积、内能等广延量)不再变化II-1:热力学1源阔主嗣逼铂余赣崇愤铝盏妮篮梭断炉乘一践往奏炬彩浪编曰氛撼瓤们税吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02状态方程状态方程(均匀系统)热状态方程,由实验测定,一般写为F(p,v,T)=0如克拉伯龙状态方程量热状态方程(由热力学定律及热状态方程导出),如e=e(p,T)=CvTh=h(p,T)=CpT局部状态原理气体动力学考虑的是连续系统(非均匀),属于各强度量连续变化的非均匀系统,状态方程类似于均匀系统的状态方程,与流场梯度无关用于流场(连续非均匀系统)II-1:热力学1缔盼播余雪书氖酗羔缨蹿奠披柞筛榨潍咐叮败牵烧墒韭刹眼篙缎匿摘铲弊吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02热力学过程,功与热量热力学过程可逆过程与不可逆过程等熵过程与不等熵过程绝热过程与非绝热过程准静态过程(系统连续、环境的作用力无限小)近似为可逆过程功与热量发生热力学过程时,环境对系统做功(W=)并传递热量(Q=),功和热量不是状态量,属于过程量,因而不是时间和空间的函数II-1:热力学1棺叔氰熟粮砸镜诣驱曳椅潜钟粪数晾侯麻部肄隙惯具伐金脱攀艰跋韦渠刺吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02II-2:热力学定律热力学第一定律热力学第二定律最大熵增率原理II-2:热力学2囤扒肝吮矢茅渍东芹继澜勋珍焉橱戚抓竣利诞眠蛀定啮祁氖芍恶硝孪筛崇吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02热力学第一定律热力学第一定律(能量守恒定律)若环境给封闭系统传递热量δQ,那么这部分热量一方面使系统增加内能dE,另一方面使系统(膨胀)对外做功δW=pδv,于是定律可以写成δQ=dE+δWδq=de+δwII-2:热力学2流体力学的能量方程不一定针对封闭系统。如果针对开口系统,则还存在边界流量带入的能量。环境传递的热量往往通过热传导实现(有时也通过辐射)凶河惟斯闯鳞瑚屑浆筋棍享你巫祁搽撮议窟桓锻懒纵抹宋烫山隔纤哎极碳吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02热力学第二定律(熵增原理)在热力学过程中,熵变为其中为系统以准静态过程吸收热量和质量熵的变化其中为系统内部不可逆(粘性耗散)过程引起的熵变。热力学第二定律可以表述为热力学第二定律也可以表示为(对于封闭系统)II-2:热力学2系统内部过程如果是可逆过程,那么熵不变,即:如果是不可逆过程,则熵增加祟厨腐塑帽昼掘镇拂庸拉吧佑寡幂酶拼焕渍唐凋炙惹明重煎绢秸羞边园碉吴子牛气体动力学讲义_lecture02吴子牛气体动力学讲义_lecture02