1、熱力系統(tǒng)
熱力系統(tǒng)是工程熱力學的研究對象,在工程熱力學研究中,將所指定的具體研究對象稱之為熱力系統(tǒng),簡稱為系統(tǒng)。和系統(tǒng)發(fā)生相互作用(能量交換或質(zhì)量交換)的周圍環(huán)境稱為外界,也稱之為環(huán)境。系統(tǒng)與環(huán)境的分界面稱為邊界。與外界沒有質(zhì)最交換的系統(tǒng),稱為閉口系統(tǒng)。與外界有質(zhì)量交換的系統(tǒng),稱為開口系統(tǒng)。與外界沒有熱量交換的系統(tǒng),稱為絕熱系統(tǒng)。完全絕熱的系統(tǒng)實際上是不存在的,工程上將與外界換熱量相對很小的系統(tǒng)近似認為是絕熱系統(tǒng)。例如,制冷壓縮機在壓縮過程中,雖然會向外界散熱,但由于壓縮過程進行很快,與壓縮過程中外界提供的機械能比較,散熱量相對很小,所以可將壓縮過程理想化為絕熱壓縮。在工程實踐中,要依據(jù)具體情況,以合理和方便解決問題為原則,恰當?shù)剡x取熱力系統(tǒng)。
2、熱力狀態(tài)
某一時刻,系統(tǒng)中工質(zhì)表現(xiàn)在熱力現(xiàn)象方面的總狀況,稱為系統(tǒng)的熱力狀態(tài),簡稱狀態(tài)。
描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量,稱為狀態(tài)參數(shù)。狀態(tài)參數(shù)的取值完全由狀態(tài)決定,即對應于一定狀態(tài)的各種狀態(tài)參數(shù)都有確定的數(shù)值。工質(zhì)的狀態(tài)變化時,初始和終了兩態(tài)狀態(tài)參數(shù)的差值僅與初終兩態(tài)有關,而與狀態(tài)變化的過程無關。不受外界影響時,經(jīng)過一定時間,系統(tǒng)內(nèi)各處工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)將達到均勻一致,并且不隨時間變化,系統(tǒng)的這種狀態(tài)稱為熱力平衡態(tài),簡稱為平衡態(tài)。只有處在平衡態(tài),系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)才能有確定的取值。因此,工程熱力學中研究的狀態(tài)都是平衡態(tài)。
3、狀態(tài)參數(shù)
當熱力系統(tǒng)與外界發(fā)生相互作用時,熱力系統(tǒng)的狀態(tài)將發(fā)生變化。系統(tǒng)狀態(tài)的變化一般表現(xiàn)為系統(tǒng)中的壓力、比容、溫度、內(nèi)能、熔和摘等等物理量的變化,并且這些物理最的變化與變化的過程無關。因此將用于描述熱力系統(tǒng)狀態(tài)的物理量統(tǒng)稱為系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)。其中知道溫度、壓力和比容三個物理量就可以確定熱力系統(tǒng)的狀態(tài),稱為基本狀態(tài)參數(shù)。溫度、壓力和比容可以直接或間接用儀器測量出來。