工质的基本概念

    在讨论热力系的时候，我们已经指出，热力系是由物质组成的没有物质的热力系是没
有任何意义的。不同的物质具有不同的热力学性质。因此，由不同物质构成的各个热力系具有完全不同的宏观平衡特性。
    工程热力学的重点是研究热能和机械能之间相互转换的规律.研究实现这种能量转换
过程的热力装置(热机)及其工作特性。热能与机械能之间的转换总是要通过某一类物质来实现此时我们选取的热力系就包含了这类实现热能和机械能互相转换的物质习惯上我们称之为工质。从广义上来说，构成热力系的物质都可以称为工质。热力系内发生的一切过程，都是通过工质来实现的.因此在研究热力装置中发生的各种热力过程之前，首先要了解组成热力系工质的基本热力学性质。所谓工质的热力学性质，是指工质在一定状态下所具有的状态参数值以及它们之间的相互关系。工质的热力学性质也常简称为工质的热力性质。研究工质的热力学性质就是研究不同工质状态参数之间的函数关系以及由已知状态参数确定其他未知状态参数的方法。
    根据物质的集态形式来分，工质可以分成气态、液态和固态三大类。在实际的热力系中，它们可以单独存在(单相系统)，也可以同时存在(多相系统)。在发生热力过程时，工质可以从一种集态形式变化到另一种集态形式，也可以维持同一集态形式不变。
    从构成物质的成分来分，工质可以是单一成分的纯物质，也可以是多组分的混合物。在有化学反应发生时，还可以生成新的组分。
    工程热力学中能量的转换是通过工质的状态变化来实现的。由于气态工质容易实现膨
胀、压缩和流动，所以适合用于这类能量转换过程。本书在下面的讨论中，重点讨论气态工质的各种热力学性质以及确定它们的方法。