能量是做功的能力 力 运动 用力F推动一个物体移动 一段距离S所做功W为： 加热气体膨胀做功 W=F·S 无数运动的气体分子产生动能对活塞施加压力
F S W = F · S 用力F推动一个物体移动 一段距离S所做功W为： 能量是做功的能力 加热气体膨胀做功 无数运动的气体分子产生动能对活塞施加压力
能量的性质 1.状态性 能量取决于物质所处的状态，物质的状态不同，所具有的能量也不同（包括数量和质量）。 对于热力系统而言，其基本状态参数可以分为两类，一类与物质的量无关，不具有可加性，称 为强度量，例如温度、压力等；另一类与物质的量相关，具有可加性，成为广延量，例如体积、 动量等。 2.可加性 物质的量不同，所具有的能量也不同，即可相加；不同物质所具有的能量也可相加，即一 个体系所获得的总能量为输入该体系的多种能力之和。 3.传递性 能量可以从一个地方传递到另一个地方，也可以从一种物质传递到另一种物质。例如对传 热来讲，能量的传递性表示为： Q=KA△t 式中：Q为传递的热量；K为传热系数；A为传热面积；△t为传热的平均温差 4.转换性 各种形式的能量可以互相转换，其转换方式、转换数量、转换难易程度也不尽相同，即它 们之间的转换效率是不一样的。研究能量转换方式和规律的科学是热力学，其核心的任务就是 如何提高能量转换的效率。 5.做功性 利用能量来做功是利用能量的最基本手段和主要目的。做功通常主要是针对机械功而言的， 各种能量转换为机械功的方法是不一样的，转换程度也不相同。 6.贬值性 能量在传递与转换等过程中，由于多种不可逆因素的存在，总伴随着能量的损失，表现为 能量的质量和品位的降低，即做功能力的下降，直至达到与环境状态平衡而失去做功的本领， 成为废能，这就是能量的质量贬值
能量的性质
热力学 热力学 缔造者 Carnot 热力学是一门研究能量及其 Joule 转换的科学，它能预测物质 Clausius 状态变化的趋势，并能用来 Gibbs 研究伴有热效应系统的平衡 定律 数据
热力学是一门研究能量及其 转换的科学，它能预测物质 状态变化的趋势，并能用来 研究伴有热效应系统的平衡
热力学第一定律 自然界中一切物质 都具有能量，能量 整 不可能被创造，也 不可能被消灭；但 能量可以从一种形 态转变为另一种形 态；在能量的转化 过程中，一定量的 一种形态的能量总 是确定地相应于一 转换过程能量是守恒的 能量是可以互相转换的 动能+势能 热能 定量的另一种形态 的能量，能的总量 动能 保持不变
自然界中一切物质 都具有能量，能量 不可能被创造，也 不可能被消灭；但 能量可以从一种形 态转变为另一种形 态；在能量的转化 过程中，一定量的 一种形态的能量总 是确定地相应于一 定量的另一种形态 的能量，能的总量 保持不变
热力学第一定律的数学表达式及焓 设一个封闭体系，在无外力场存在且 整个体系是静止的情况下，从始态A变化 系统 到终态B,体系的热力学能增加了△U (△UUeU),吸收的热量为Q,得到的 功为W,根据能量守恒原理，则有： p,V,T AU=U8-U=Q+W 1kg工质 对于等压过程，一般只做体积功，则有： W=-pdW=-(p'?-p) 2。=△U-W=(U2+p2V2)-(U1+pV) 对于1kg工质来说，进入系统 定义焓为： 的能量除了这1kg工质本身的内能 外，还有这1kg工质从后面获得的 H=U+pV 推动功pv,因此1kg工质进入系统 工程上常用的能量衡算公式： 的总能量为u+pv,我们把u+pv定义 为比焓即hu+pv,等式两边都乘以 =H2-H=AH 质量m即HU+pV,H就是焓
对于1kg工质来说，进入系统 的能量除了这1kg工质本身的内能 外，还有这1kg工质从后面获得的 推动功pv，因此1kg工质进入系统 的总能量为u+pv，我们把u+pv定义 为比焓即h=u+pv，等式两边都乘以 质量m即H=U+pV，H就是焓。 U UB UA Q W ( ) 2 2 1 1 2 1 W pdV p V pV V V ( ) ( ) 2 2 2 1 1V1 Q U W U p V U p p H U pV Qp H2 H1 H 设一个封闭体系，在无外力场存在且 整个体系是静止的情况下，从始态A变化 到终态B，体系的热力学能增加了△U （△U=UB-UA），吸收的热量为Q，得到的 功为W，根据能量守恒原理，则有： 对于等压过程，一般只做体积功，则有： 定义焓为： 工程上常用的能量衡算公式：