1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業內能與焓及熱力學第一定律的三個能量方程式的理解 作者：*【作者單位】* 地址：*郵編：*【摘要】：定義內能與焓，其次能量守恒定與轉換定律在熱力學中的應用，構成了熱力學第一定律，它確定了熱力過程中熱力系統與外界進行能量交換時，各種形式能量在數量上的守恒關系。熱力學第一定律的能量方程式就是系統變化過程中的能量平衡方程式,熱力學第一定律應用于不同熱力系統時，可得到不同的能量方程。【關鍵詞】內能，焓，熱力學第一定律，能量方程式Internal energy and enthal

2、py and the understanding for the three energy equation of The first law of thermodynamics Author: *The author unit ：* Address: * code: *Abstract：Definition of internal energy and enthalpy，then the use of Energy conservation and conversion law in thermodynamics Constitute the first law of thermodynam

3、ics，It identifies in the thermal process of thermodynamic system and external exchange energy, the various forms of energy in a number of conservation. The first law of thermodynamics energy equation is the energy balance equation In the process of system change. When The first law of thermodynamics

4、 applied to different thermodynamic systems, We can get different energy equation. Keywords: Internal energy；Enthalpy；The first law of thermodynamics；Energy equation內動能、內位能及維持一定分子結構的化學能和原子核內部的原子能等一起構成內部儲存能，統稱熱力學能，即內能。內能U 是狀態函數，其變化只取決于始終態，是下列各種能量的總和：分子熱運動形成的內動能，它是溫度的函數；分子間相互作用形成的內位能，它是比體積的函數；維持一定分子結構

5、的化學能，原子核內部的原子能及電磁場作用下的電磁能等。在無化學變化及原子核反應的過程中，熱力學能的變化只是內動能及內位能的變化。我國法定的熱力學能計量單位是焦耳（J），物質的熱力學能稱為比熱力學能，用符號u表示，單位。 工質在流經一個開口系統時，進入（或帶出）系統的能量除工質本身具有的熱力學能，工質還有在開口系統中流動而傳遞的推動功，我們就把這些工質流經一個開口系統時的能量總和叫做焓，用大寫字母表示。工質的焓稱為比焓，用小寫字母表示，焓的單位為焦耳（J），比焓的單位是， 焓是一個狀態參數。 熱力學第一定律表述之一：自然界一切物質都有能量，能量有各種不同形式并可互相轉化，在轉化過程中總值不變（即

6、能量守恒與轉化定律）。 表述之二：第一類永動機是造不成的。熱力學第一定律的能量方程式就是系統變化過程中的能量平衡方程式，是分析狀態變化過程的根本方程式。它可從系統在狀態變化過程中各項能量的變化和它們的總量守恒這一原則推出。這一原則應用于系統中的能量變化時可寫成：進入系統的能量離開系統的能量系統中儲存能量的增加。對于閉口系統：進入和離開系統的能量只包括熱量和做功兩項。對于開口系統：有物質進出分界面，所以進入系統的能量和離開系統的能量除以上兩項外，還有隨同物質帶進、帶出系統的能量。所以，熱力學第一定律應用于不同熱力系統時，可得到不同的能量方程。對于封閉系統，熱力學第一定律可表達為 QU +W 或Q

7、dU +W, 它表明向系統輸入的熱量Q,等于系統內能的增量U 和系統對外界做功W之和。由于該能量方程是直接根據能量守恒原理建立起來的，因此，能量方程適用于閉口系統任何工質的各種熱力過程，無論過程可逆還是不可逆。 對于可逆過程，由于w=pdv 或w=,于是有：q=du + p dv 或q =u+.由于熱能轉換為機械能必須通過工質膨脹才能實現，因此，閉口系統能量方程反映了熱工轉換的實質，是熱力學第一定律的基本方程式。對于非封閉系統（即開口系統）而言，系統總能量的增加來源于兩部分：一部分是由外界接受的熱量與系統對外做功二者之差的凈能量；一部分是流入與流出系統的工質所帶入系統的凈能量。開口系統與外界間

8、所傳遞的功有兩部分：開口系統和外界間通過進、出口截面以外的外界所傳遞的功，被稱為軸功；在進、出口截面上為推動工質進、出系統所傳遞的功，被稱為推動功。 . 動力機械在一個工作周期中獲得的功稱為技術功，用 表示 , . 能量方程式對于不穩定流動和穩定流動，可逆與不可逆過程都適用，也能適用于閉口系統。對于（開口系統）穩定流動能量方程：根據穩態穩流工況特征可知：同一時間內進出控制體界面及流過系統內任何斷面的質量均相等，即：m1=m2=m;同一時間內進入控制體的能量和離開控制體的能量相等，因而控制體內能量保持一定。即：dEc=o. 對于微元熱力過程：q=dh+1/2dc2+gdz+ws. 開口系統穩態穩流能量方程的表達式，普遍適用于穩態穩流各種熱力過程。【參考文獻】1、物理學教程馬文蔚，第二版，高等教育出版社 2010年