ch4热力学基本定律及其应用.pptx

热力学基本定律及应用;热力学第一定律的实质就是能量在数量上是守恒的，基本形式为： Δ（体系的能量）＋Δ（环境的能量）＝0 或Δ（体系的能量）＝－Δ（环境的能量） 体系的能量的增加等于环境的能量的减少。;1. 封闭体系：与环境仅有能量交换，没有质量交换。体系内部是固定的。封闭体系是以固定的物质为研究对象。;4;5;???2)Ws—单位流体通过机器时所作的轴功 ; 二.能量平衡方程??;（1）物料平衡方程;（2）能量平衡方程 ;离开体系的能量: 微元体带出能量E2δm2 流体对环境所作的流动功 P2V2δm2 ;1 ) E－单位质量流体的总能量，它包含有内能、动能和位能。 ;代入，整理，得到 ;2. 封闭体系：无质量交换，限定质量体系 ;3. 稳态流动体系的能量平衡方程;(1)一般能量平衡方程 ; 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为：; 3）应用条件是稳流体系，不受过程是否可逆以及流体性质的影响。;一些常见的属于稳流体系的装置;喷嘴与扩压管;喷嘴与扩压管 ;透平机和压缩机;透平机和压缩机 ;节流阀;混合设备;混合设备;当不止一个输入物流或（和）输出物流时;混合设备;换热设备;管路和流体输送;管路和流体输送;Bernoulli 方程;对于非粘性流体或简化的理想情况，可忽略摩擦损耗，则;例 3-1 1.5MPa的湿蒸汽在量热计中被节流到0.1MPa和403.15K，求湿蒸汽的干度;1.5MPa 饱和液体焓值 Hl=844.9 饱和蒸汽焓值 Hg=2792.2;解;将空气当作理想气体，并忽略压降时;换热器的动能变化和位能变化可以忽略不计;例题3-3 将90℃的热水(90℃时水的密度为965.3kg·m-3)，以12m3·h-1速率从储罐1输送到高度为15m的储罐2，热水泵的电动机功率为1.5kW，并且热水经过一个冷却器，放出热量的速率为2.5×106 kJ·h-1，试问：储罐2的水温度是多少？ 解：此例题是稳定流动过程式的应用，水在储罐的流动速度很慢，可以忽略动能变化，其他能量项单位为kJ?kg-1。 90℃时水的密度为965.3kg·m-3，则水的质量流率为 965.3×12 = 11583.6 kg?h-1 得到放出的热量 轴功 势能 ;将上述各项代入式稳流体系的能量平衡方程得到 ;40;41;42;43;44;45;46;47;48;49;50;51;52;53;54;55;56;57;58;59;60;61;62;63;64;65;66;67;68;69;70;71;72;73;74;75;76;77;78;79;80;81;82;83;84;85;86;87;88;89;90;91;92;93;94;95;96;97;98;99;100;101;102;103;104;105;106;107;108;109;110;111;112;113;114;115;116;117;118;119;120;121;122;123;124;125;126;127;128;129;130;131;132;133;134;135;136;137;138;139;140;141;142;143;144;145;146;147;148;149;150;151;152;153;154;155;156;157;158;159;160;161;162;163;164;165;166;167;168;169;170;171;172;173;174;175;176;177;178;179;180;181;182;183;184;185;186;187;188;189;190;191;192;193;194;195;196;197;198;199;200;201;202;203