《第二章-节能的热力学原理-黑.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第二章-节能的热力学原理-黑.ppt（58页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、l热力系统：在对能量转换的现象或过程进行分析时，需要从相互作用的物体中取出研究的对象，该对象就称为热力系统，简称系统l平衡状态：在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态称为平衡状态 满足力平衡、热平衡和化学平衡的状态即为热力学平衡状态l状态参数：（温度、压力、比容和密度、内能、焓、熵和 等）和状态方程l功和热：系统与环境之间存在不平衡势时，传递能量的两种方式l可逆过程：如果既无非平衡损失又无耗散效应，过程就是可逆的。为评价实际能量转换过程提供了理想的标准。输入系统的能量输出系统的能量 系统储存能量的变化闭口系统能量衡算U Q - Wdu q w微分形式u q w单位质量形式输入
2、系统的能量输出系统的能量 系统储存能量的变化QWm1m2一般开口系统的能量衡算式：系统dUWgzchm)2/(12111)2/(2222gzchmQpvuh式中能量衡算式为对于单位质量为对于多股物质流进出开口体系时WgzchmgzchmQiiiniiout)2/()2/(22WzmgcmHQ2/2wzgchq2/2 无数的经验事实告诉我们，能量在使用过程中虽然数量是守恒的，质量却是下降的。能量在使用过程中的不断贬值，以致最后完全无用是能源危机的真正原因。 热力学第二定律就是用来说明过程进行的方向、条件及限制，对能源利用及节能有重要的直到意义。l热力学第二定律的表述l克劳修斯说法：不可能把热从低
3、温物体传至高温物体而不引起其它变化。l开尔文说法：不可能从单一热源吸取热量使之完全变为有用功而不产生其它影响。l普朗克说法：不可能制造一个机器，使之在循环动作中把一重物升高，而同时使一热源冷却。l卡诺定理的表述。WMAX=Q(1-T0/T)l熵的概念和孤立系统的熵增原理可逆机Q1-Q2WT2T1（T1T2）112max1QTTWpVQ1，T1T2，Q2ABCD卡诺循环热机最大输出功热力学第二定律的数学表达式热力学第二定律的数学表达式 对一不可逆循环，如图对一不可逆循环，如图A B AABirr（不不可可逆逆循循环环）有有：0 ABrBAirTQTQ STQTQBArBAir 得：得：TQTQS
4、BAdS或不可逆不可逆可逆可逆 热力学第二定律的数学表达式热力学第二定律的数学表达式产STQSSS/12可逆 S产0不可逆 S产 0 绝热过程，绝热过程，Q=0，则有，则有0dS0绝热绝热或S不可逆不可逆可逆可逆 孤立系统，孤立系统，Q=0，则有，则有0dS0孤立孤立或S自发自发平衡平衡熵增加原理：熵增加原理：系统经绝热过程由一状态到达另一状态，系统经绝热过程由一状态到达另一状态，熵值不减少；自发变化的结果，必使孤立系统的熵增加熵值不减少；自发变化的结果，必使孤立系统的熵增加( (孤立系统中可以发生的实际过程都是自发过程孤立系统中可以发生的实际过程都是自发过程) )方向：方向：孤立系统的熵增加
5、孤立系统的熵增加限度：限度：孤立系统熵值达到最大孤立系统熵值达到最大平衡态平衡态2.4 能量的 计算 2.4.1 (Exergy)和 (Anergy)的提出n 把在周围环境条件下，任一形式的能量中理论上能够转换为有用功的那部分能量n 能量中不能够转化为有用功的那部分能量能量 c2/2, gz热机热机(气缸气缸)-W环境压力：环境压力：p0Ew W12 p0 （V2V1）Aw p0（V2 V1） 2.4.4热量的 和00TQSTQ产dAWQQ0产STQTTQWAd00产STTQTQWA00（可逆 ）0产S可逆机Q-Q0WAT0T（TT0） (2)热量的和QTTTQTQWEAQ)/1 (/00ma
6、x,TQTWQAAQ/0max,热量热量可逆过程TQSSS/12)(120SSTQEQ)(120SSTAQ热量热量对于可逆热机，S产0，那么TTQQQTTEQ00)1 (TTQAQ0 (3)热量的 和TTTmcEpQ)1 (0TTTmcApQ0当当系统温度低于环境温度系统温度低于环境温度 (TT(TT0 0) ) 时，热量时，热量 可以设想一个工作在环境和物系温度之间的可可以设想一个工作在环境和物系温度之间的可逆热机逆热机可逆机-Q Q0WAT0TTT0 (4)热量的 和可逆机-Q Q0WAT0TTT0 (4)热量的 和 TQTQ00AWQQ0QTTQWA0TQTQWA0当当系统温度低于环境温度系统温度低于环境温度 (TT(TT0 0) ) 时，时，可逆机-Q Q0WAT0TT0)时， 减小（EQ0）；体系放出热量（Q0）EQQ (5)热量的 和l TT0，热量 小于热量； T10.3 kPa 21 oCl热力学第一定律（复习）热力学第一定律（复习）l热力学第二定律（复习）热力学第二定律（复习）l函数函数l能量转化过程中能量转化过程中的损失与的损失与的平衡的平衡l过程与系统的过程与系统的评价指标评价指标l损失的可避免程度损失的可避免程度