热力学第二章第一部分.pptVIP

第二章 小结 6、四种功的关系 准静态下 闭口系过程 开口系过程 第二章 讨论课 Discussion 思考题 工质膨胀是否一定对外作功？ 做功对象和做功部件 定容过程是否一定不作功？ 开口系，技术功 定温过程是否一定不传热？ 相变过程（冰融化，水汽化） 水轮机 第二章 讨论课 气体被压缩时一定消耗外功 热力学功指有用功 p0 对外作功指有用功 第二章 讨论课 气体边膨胀边放热是可能的 对工质加热，其温度反而降低， 这种情况不可能 第二章 小结 循环 思考题4附图 P q 例：2-14 充气问题与取系统 习题2-9 储气罐原有气体m0,u0 输气管状态不变，h 经?时间充气，关阀 储气罐中气体m 求：储气罐中气体内能u’ 忽略动、位能变化，且管路、储气罐、阀门均绝热 m0,u0 h 四种可取系统 1）取储气罐为系统 开口系 2）取最终罐中气体为系统 闭口系 3）取将进入储气罐的气体为系统 m0,u0 h 闭口系 4）取储气罐原有气体为系统 闭口系 1)取储气罐为系统(开口系) 忽略动位能变化 h 绝热 无作功部件 无离开气体 1)取储气罐为系统(开口系) 经?时间充气，积分概念 h h是常数 2）取最终罐中气体为系统(闭口系) h m0 m-m0 绝热 m-m0 3）取将进入储气罐的气体为系统(闭口系) m0 h m-m0 m0与m-m0有温差传热Q1 m-m0对m0作功W1 ? ? m-m0 4）取储气罐原有气体为系统(闭口系) m0 h m-m0 m0与m-m0有温差传热Q1’ m0得m-m0作功W1’ ? ? 4）取储气罐原有气体为系统(闭口系) m0 h m-m0 利用热一律的文字表达式 进 － 出 ＝ 内能变化 h 内能变化： 取储气罐为系统(开口系) 进： 出： m0,u0 §2-5 稳定流动能量方程 ?Wnet ?Q ?min ?mout uin uout gzin gzout 稳定流动条件 1、 2、 3、 轴功Shaft work 每截面状态不变 4、 Energy balance for steady-flow systems 稳定流动能量方程的推导 稳定流动条件 0 稳定流动能量方程的推导 1kg工质 稳定流动能量方程 适用条件： 任何流动工质 任何稳定流动过程 Energy balance for steady-flow systems 技术功 technology work 动能 工程技术上可以直接利用 轴功 机械能 位能 单位质量工质的开口与闭口 ws q 稳流开口系 闭口系(1kg) 容积变化功 等价 技术功 稳流开口与闭口的能量方程 容积变化功w 技术功wt 闭口 稳流开口 等价 轴功ws 推进功?(pv) 几种功的关系？ 几种功的关系 w wt △(pv) △ c2/2 ws g△z 做功的根源 ws 对功的小结 2、开口系，系统与外界交换的功为轴功ws 3、一般情况下忽略动、位能的变化 1、闭口系，系统与外界交换的功为容积变化功w ws?wt 准静态下的技术功 准静态 准静态 热一律解析式之一 热一律解析式之二 技术功在示功图上的表示 机械能守恒 对于流体流过管道， 压力能 动能 位能 机械能守恒 柏努利方程 Bernoulli’s equation § 2-6 稳定流动能量方程应用举例 热力学问题经常可忽略动、位能变化 例：c1 = 1 m/s c2 = 30 m/s (c22 - c12) / 2 = 0.449 kJ/ kg z1 = 0 m z2 = 30 m g ( z2 - z1) = 0.3 kJ/kg 1bar下, 0 oC水的 h1 = 84 kJ/kg 100 oC水蒸气的 h2 = 2676 kJ/kg 例1：透平(Turbine)机械 火力发电 核电 飞机发动机 轮船发动机 移动电站 燃气轮机 蒸汽轮机 Steam turbine Gas turbine 透平(Turbine)机械 1) 体积不大 2）流量大 3）保温层 q ? 0 ws = -△h = h1 - h20 输出的轴功是靠焓降转变的 例2：压缩机械 Compressor 火力发电 核电 飞机发动机 轮船发动机 移动电站 压气机 水泵 制冷 空调 压缩机 压缩机械 1) 体积不大 2）流量大 3）保温层 q ? 0 ws = -△h