工質的基本概念

    在討論熱力系的時候，我們已經指出，熱力系是由物質組成的沒有物質的熱力系是沒
有任何意義的。不同的物質具有不同的熱力學性質。因此，由不同物質構成的各個熱力系具有完全不同的宏觀平衡特性。
    工程熱力學的重點是研究熱能和機械能之間相互轉換的規律.研究實現這種能量轉換
過程的熱力裝置(熱機)及其工作特性。熱能與機械能之間的轉換總是要通過某一類物質來實現此時我們選取的熱力系就包含了這類實現熱能和機械能互相轉換的物質習慣上我們稱之為工質。從廣義上來說，構成熱力系的物質都可以稱為工質。熱力系內發生的一切過程，都是通過工質來實現的.因此在研究熱力裝置中發生的各種熱力過程之前，首先要了解組成熱力系工質的基本熱力學性質。所謂工質的熱力學性質，是指工質在一定狀態下所具有的狀態參數值以及它們之間的相互關系。工質的熱力學性質也常簡稱為工質的熱力性質。研究工質的熱力學性質就是研究不同工質狀態參數之間的函數關系以及由已知狀態參數確定其他未知狀態參數的方法。
    根據物質的集態形式來分，工質可以分成氣態、液態和固態三大類。在實際的熱力系中，它們可以單獨存在(單相系統)，也可以同時存在(多相系統)。在發生熱力過程時，工質可以從一種集態形式變化到另一種集態形式，也可以維持同一集態形式不變。
    從構成物質的成分來分，工質可以是單一成分的純物質，也可以是多組分的混合物。在有化學反應發生時，還可以生成新的組分。
    工程熱力學中能量的轉換是通過工質的狀態變化來實現的。由于氣態工質容易實現膨
脹、壓縮和流動，所以適合用于這類能量轉換過程。本書在下面的討論中，重點討論氣態工質的各種熱力學性質以及確定它們的方法。