第二讲 热工学基本概念20160919_图文.pptVIP

三种卡诺循环 T0 T2 T1 制冷 制热 T s T1 T2 动力 有一卡诺热机,从T1热源吸热Q1,向T0环境放热Q2,对外作功W带动另一卡诺逆循环,从T2冷源吸热Q2’,向T0放热Q1’ 例 题 T1 T2(T0) Q2’ W T0 Q1’ Q2 Q1 试证: 当T1T0 则 制冷空调装置基本特点 1、热源，冷源 2、工质（制冷剂） 3、得到容积变化功 4、循环 (加压、放热、 膨胀、吸热) 热力装置共同基本特点 1、热源，冷源 heat reservoir 2、工质 medium 3、容积变化功 moving boundary work 4、循环 cycle 热机 高温热源 低温热源 Q1 Q2 W 动力循环简图 热效率 Thermal efficiency 作业 室外气温为-10℃时，为了保证室温为20℃，此时空调机功率为1.12kW；若换用地源热泵，地下水温为10℃时，假设供热采用逆卡诺循环，则地源热泵的功率是多少？ (已知：供热系数 ， 为高温热源热力学温度， 为低温热源热力学温度) 边界特性 真实、虚构 固定、活动 fixed 、 movable real 、 imaginary 热力系统分类 以系统与外界关系划分： 有 无 是否传质 开口系 闭口系 是否传热 非绝热系 绝热系 是否传功 非绝功系 绝功系 是否传热、功、质 非孤立系 孤立系 Types of System 开口系 绝热系 孤立系 Closed system Control mass Isolated system Open system Control volume 闭口系 Adiabatic system 1 2 3 4 m Q W 1 ? 开口系 §1-1 热力系统 非孤立系＋相关外界 ＝孤立系 1+2 ? 闭口系 1+2+3 ? 绝热闭口系 1+2+3+4 ? 孤立系 热力系统其它分类方式 其它分类方式 物理化学性质 均匀系 非均匀系 工质种类 多元系 单元系 相态 多相 单相 简单可压缩系统 最重要的系统 ? 简单可压缩系统 只交换热量和一种准静态的容积变化功 容积变化功 压缩功膨胀功 Simple compressible system §1-2 状态和状态参数 状态：某一瞬间热力系所呈现的宏观状况 状态参数：描述热力系状态的物理量 状态参数的特征： 1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然 2、状态参数的积分特征：状态参数的变化量 与路径无关，只与初终态有关 3、状态参数的微分特征：全微分 State and state properties 状态参数的积分特征 状态参数变化量与路径无关，只与初终态有关。 数学上： 点函数、态函数 1 2 a b 例：温度变化 山高度变化 point function 状态参数的微分特征 设 z =z (x , y) dz是全微分 充要条件： 可判断是否是状态参数 Total differentials 强度参数与广延参数 强度参数：与物质的量无关的参数 如压力 p、温度T 广延参数：与物质的量有关的参数?可加性 如 质量m、容积 V、内能 U、焓 H、熵S 比参数： 比容 比内能 比焓 比熵 单位：/kg /kmol 具有强度参数的性质 Intensive properties Extensive properties 强度参数与广延参数 速度 动能 高度 位能 内能 温度 应力 摩尔数 （强） （强） （强） （强） （广） （广） （广） （广） Velocity Kinetic Energy Height Potential Energy Temperature Internal Energy Stress Mol 内能及闭口系热一律表达式 定义 dU = ? Q - ? W 内能