熱力系統

熱力系統

熱力系統是指人為分割出來的以作熱力學分析的對象。分析對象的周圍物體統稱為外界。系統和外界之間的分界面叫做邊界。熱動力裝置的工作就是工質從高溫熱源吸取熱能,將其中一部分轉化為機械能而做功,並把餘下的另一部分傳給低溫熱源的過程。熱力系統如果和外界只有熱或功的能量交換而無物質的變換,則稱為閉口系統閉口系統內的質量保持恆定不便;如果熱力系統和外界不僅有能量交換而且有物質的交換,則稱為開口系統;當熱力系統和外界既無能量交換又無物質的交換的,則稱為孤立系統;當熱力系統和外界間的作用僅限於無熱量的交換時,則稱為絕熱系統。

簡介


分界面可以是:真實的或假想的;固定的或移動的。與外界之間既有能量又有物質交換的系統稱為開口系統或控制體;與外界之間只有能量(功和熱)而沒有物質交換的系統稱為封閉系統或閉口系統;與外界之間沒有熱量交換的系統稱為絕熱系統;與外界之間既沒有能量也沒有物質交換的系統稱為孤立系統。自然界沒有絕對的封閉系統、絕熱系統和孤立系統。在分析實際問題時,為了簡化可以應用上述概念作近似處理。

分類


根據熱力系統與外界之間能量和物質的交換情況,可將熱力系統做如下分類:
①、開口系:系統與外界既有物質交換又有能量交換的熱力系統。開口系統中能量和質量都可以變化,但這種變化通常在某一劃定的範圍內進行,故又稱為控制容積,或控制體積系統。
②、閉口系:系統與外界只有能量交換而無物質交換的熱力系統。閉口系內的質量保持恆定不變,故又稱為控制質量系統。
③、絕熱系:系統與外界無熱量交換的熱力系統。無論系統是開口系還是閉口系,只要沒有熱量越過邊界(系統與外界無熱量交換),就是絕熱系。
④、孤立系:系統與外界既無能量交換又無物質交換的熱力系統。孤立系統的一切相互作用都發生在系統內部,完全不受外界的影響。自然界中不存在孤立系統,孤立系統是熱力學研究的抽象概念。
說明:孤立系一定是絕熱系,但絕熱系不一定是孤立系!