我们在之前的文章中已经看到
第一个
,
第二个
和
热力学第三定律
.我们也看到了
热力学第零定律
在我们之前的帖子中。
今天我们将在这里看到热力学的基本概念,这些概念对于工程专业的学生来说是非常重要的。热力学从热力学系统的概念开始。
我们将在这里讨论热力学系统的概念,同时我们也将在这篇文章的帮助下看到不同类别的热力学系统。
我们将在这里讨论热力学系统的概念,同时我们也将在这篇文章的帮助下看到不同类别的热力学系统。
热力学系统
热力学系统基本上是指分析问题时集中思考的有限的物质或空间中规定的区域。
任何在系统外面的东西都被称为周围的东西,系统将被周围的东西隔开在一个边界的帮助下,这个边界被称为系统边界。系统边界可以是固定的,也可以是可移动的。
系统和周围环境一起被认为是宇宙。
热力学系统的类别
这里提到的热力学系统基本上有三类
封闭的系统
在热力学中,对于封闭系统,不存在任何跨越系统边界的质量传递。然而,能量可以越过系统边界转移。因此,热力学中的封闭系统也可以看作是固定质量系统。
开放的系统
对于热力学中的开放系统,会发生跨系统边界的传质,能量也会跨系统边界进行传递。您将看到,最大限度的工程配件或设备将遵循开放系统的概念。
孤立系统
在孤立系统的情况下,不会有任何在系统之间的交互,它的周围或者我们可以说没有任何质量或能量转移在系统边界的孤立系统,因此孤立系统热力学可以视为固定能源和固定质量系统。
让我们看一个高压锅做饭的例子。
当我们去用高压锅做饭的时候,我们会做什么?我们将大米和水作为高压锅的内容物,并将放在煤气炉上。现在,如果高压锅盖完全关闭,安全阀也完全关闭,哨子到位,即不吹气,则放置在这里的煤气灶上的高压锅将被认为是封闭系统。
因为在这里,当热能被提供给压力锅的内容物,即米饭和水时,不会有任何质量的传递。因此,它可以被认为是一个封闭的系统,只有热量的传递发生在压力锅而不是质量。
当汽笛开始吹响的时候,我们会认为高压锅的内容是开系统,因为汽笛一响,产生的蒸汽就会离开高压锅。现在让我们想想这里的情况在汽笛吹响的过程中,质量和能量都通过高压锅传递所以我们可以称之为开放系统。
如果我们有一个容器,它是完全绝缘的,封闭的,刚性的,那么我们可以把它称为孤立系统,因为在容器中没有能量或质量的传递。
还有一些更重要的系统类型需要考虑,比如绝热系统,均匀系统和非均匀系统。
绝热系统
绝热系统不允许和它周围的物体交换热能,但是它允许和它周围的物体交换功能。
均质系统和非均质系统
均相系统由单相组成,如水蒸气和空气的混合物。
非均相系统由两相或两相以上组成,如蒸汽和水
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图片由:谷歌
参考:
P.K Nag的工程热力学
R.K Rajput的工程热力学
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