热力学一般关系

2024年4月15日发(作者：南逢小学的数学试卷)

热力学一般关系

本章提要及安排

本章提要：

1．工质的平衡热力性质是指工质状态参数间的函数关系，特别以可测参数为独立变量

的热力学能、焓、熵函数在工程应用中尤为重要。

2．对热力学状态函数的研究通常从它们的偏微商着手。在常用状态函数的偏微商中，

有的是可以通过实验测定的，常将它们定义为各种热系数；有的则不能用实验的方法得出。

3．工质在准平衡变化中的热力学基本定律表达式同时也表达了热力学状态函数之间的

基本关系，又称基本热力学关系式。通过勒让德变换，基本热力学关系可以用不同的组合

参数表达。基本热力学关系的一阶偏微商和二阶混合偏微商给出状态函数偏微商之间的一

般关系。当然，与热力学基本定律一样这些一般关系对任何工质都是适用的。

4．按照基本热力学关系，可以用可测的状态参数和热系数来表达不能通过实验直接得

出的偏微商，从而将各常用状态函数的全微分式用可测的参数及免系数表达出来。这样，

就为在实验测定数据的基础上得出工质的状态函数开辟了道路。

5．在工质热力性质研究中，并非所有热系数都是必需沤过实验测定的，应用热系数间

的一般关系可以由少虽测得的热系数得到所需的其它热系数。这样，可以大大减少研究中

的实验工作量．同时减小由于有限的实验精确度带来的误差。

6．依据本章所导出的一般关系式，应用所讲述的推导方法，还可导得工程中需用的各

种函数关系。

7．本章所导出的一般关系式只适用于简单可压缩系统。

本章要求：

1． 了解热力学一般关系的内容及其在工质热力性质研究中的地位和作用；

2． 掌握导出热力学一般关系的思路和推导方法；

3． 熟悉简单可压缩工质基本的和常用的热力学一般关系。

学习建议：

本章学习时间建议共2学时：

1． 常用状态函数的偏微商；

基本热力学关系； 1学时

2． 热力学能、焓和熵的微分式；

热系数之间的一般关系； 1学时

4．1 常用状态函数的偏微商