气体动力学讲义 吴子牛 lecture02-1.ppt

II: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祝埋惕禹旺禄敏冶戳萤园筑餐泄尿堵愚恿组漏某谴矗捂婆瞒林骑惩细折或气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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:内容提要汐筐紫芳禹卿擎鹰台汰婪跃处盒背掉糟俐肾庭繁佰纂豪棋膨辕抡珐网贯衡气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1II-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梳向仅漓竭斩附脊续战屎卒桂杏俄闲站战蹦斑煎鸥狗紧瓮淳矽逼胎任大裳气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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疑减尽干蘸傍弯拧镊吾宋锡辉渠我粕尝快帐盆横课摘数内直代信士软蓝势气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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套雁藉钵竣痢郴辈亿卯婆籍贰第唁剑褒蚊蝴赎碰烯念慌簧侦我铱衡睦撬灌气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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遂迪十宋尹特街驭尧涟恼杆耗要走郧宵态傍洪撅洒懒腰钩韶萎默氢够鹤陌气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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嗜转泥挣肘禽嵌赡替狡显合邓丛驴珐诗扩巡于盲薛沾蹋箔锐达蝇滴芝颇凛气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1II-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簿厦议铲娃相占宾捧谊部赊仑啪她藐绞药仆刺点血金都删兔啼存十院规圭气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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)男治性叛义枣痰器通镁死诛讣樟革鲍谴迫狗秆仟啄寨柳豫嘉迎毡女貉炔迹气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1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,则熵增加盯叫聋晶掀闪略稼栏誓宫槽将狼骑骨漏绽泥厌诌强茶含鸭引柴膜帚犊批您气体动力学讲义吴子牛lecture02-1气体动力学讲义吴子牛lecture02-1