?Cp,Cv為溫度函數 s2?s1＝?CpT0T2T1dTpP2P2dT??T2dT00－= ?Rln2＝??CpRlns?s?Rln??CpT2T1?T0Tp1?T0P1PTT?1?? 其中令 dT0C＝sp T ? T 可查表＝ A7,A8
Ex：air由3000k加熱至600℃壓力由400kpa降至300kpa試求熵變化量s2?s1
?把Cp,Cv視為常數已知R＝0.287,Cp＝1.004kJkg?0k
s2?s1＝Cpln
600300T2P?0.287ln＝0.7785kJ?Rln2＝1.004ln0 kg?k300400T1P1?Cp,Cv為溫度函數
查A7 S2?S1＝7.57638－6.86926－0.287ln
4.能量型式：
1 動能（KE）?KE＝mv2
2 巨觀型式： 位能（PE）?PE＝mgz
300＝0.7897kj0 kg?k400 儲存能：
微觀型式： 1.分子間之位能?與分子之結構及
作用力有關?f(P,v)
2分子間之動能.?與分子運動之速度 有關?f(T) ?E=KE+PE+U
功（W） 傳遞能： 熱（Q）
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以上2項為內能（U） ?U＝f(P,V,T)
＝f(P,T)
§1-2功與熱
(1) 功
(a) 定義：(1)物理學上
W＝?F?dl
(2)熱力學上
系統與外界進行能量傳遞產生之效應相當於將一重物舉升一段距離。 (b) 功之特性
1. 它是一種邊界現象 2. 它是一種暫態能量 3. 它不是性質 4. 它是路徑函 (c) 單位與符號 純量
W＝(J或KJ)
w??WJw(orkJ)＝(J,orkgmkgmkgW(J或kJ)＝watt或kw)功率
s?t?kJ)kg
W＝
?W＝mw m(kg)質量流率
s?(d) 正負號規定
系統對外作功為正 外界對系統作功為負
(e) 功之計算
僅討論簡單可壓縮系統無摩擦過程
1. 控制質量系統 公式： 22W＝?PdV 或 w＝?Pdv 11
?P-V圖形下的面積
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多變過程PVn＝C (n：多變指數)
2W＝?PdV?1
＝
P2V2?P1V1 ?n?1?
1?nV Cln2 ?n?1? 其中C?P1V1?P2V2
V1 若工作介質為ideal gas ?PV?mRT
?mR?T2?T1???1?nW???mRTlnV2?V1??n?1?
?n?1?
討論: 多變指數n
?當n?0?P?C（等壓過程） ?當n???V?C（等容過程）
?當n?1且工作介質為ideal gas?T?C（等溫過程）
??PV?C,C?mRT?T?C?常數 mR?n?k?cpcv（＞1）且工作介質為 ideal gas?s=C 等熵過程（可逆絕熱過程）
Ex:某一物體裝於一活塞-汽缸裝置內，壓力為200kPa，而容積為0.043對氣體加熱，使容積增加至0.1m3,,試求氣體對外所作之功。 (a)若加熱過程中,氣體之壓力維持不變。
(b)若加熱過程中,氣體之壓力與容積間的關係為pV=常數。 (c)若加熱過程中,氣體之壓力與容積間的關係為pV1.3=常數。
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2. 控制容積系統─穩態過程所做的功 公式： e111 w???vdp??Ve2?Vi2???g?Ze?Zi?? i210001000 ?? ? ? ? ? ? 3 mkpa m m m2 m sskgs
適用於計算：渦輪機、泵、壓縮機等S.S.S.F Sys 所做的功
若?ke,?pe不計
w???vdp=
ie
若過程為pvn?C則
??n?Peve?Pv12ii??Ve?Vi2??g?Ze?Zi????n?12w????ClnPe?1?Ve2?Vi2??g?Ze?Zi??Pi2?其中C?PVii?PVee
若工作介質為 ideal gas Pv?RT
n?1n?1
??nR?Te?Ti?122?V?Vn?1?ei??g?Ze?Zi???n?12 w????RTlnPe?1?Ve2?Vi2??g?Ze?Zi?n?1?P2i?
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(2).熱
(a) 定義：系統與外界因溫度差所造成之能量傳遞 (b) 特性：與功相同 (c) 單位與符號：
Q?J,KJ?且Q??mq?q?Qm?Jkg，KJkg?
Q??Q?t?watt,kw?熱傳率(d) 正負號規定
吸熱為正，
放熱為負 (e) 熱傳遞模式 ?熱傳導
?熱對流 ?熱輻射
(f) 熱傳量與T─S圖之關係
ds??q?T??rev??q?T?ds??2?q??211Tds ?1q2??21Tds?T-s圖形下的面積
10
Chap1热力学基础1
