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开口系统稳态稳流能量方程表达式： 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 二、技术功 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 稳态稳流能量方程可写成 热力过程中可被直接利用来做功的能量 技术功等于膨胀功与流动功的代数和 稳态稳流可逆过程 技术功是过程量，其值取决于初、终态及过程特征 若不考虑工质动能和位能的变化，技术功等于轴功 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 从图中可以看出： 技术功等于膨胀功与流动功的代数和 三、理想气体的焓变计算 对于定压过程 对理想气体 对实际气体只适用于计 算定压过程焓的变化 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 实际工程中求焓的方法 按定值定压比热计算： 按平均定压比热计算： 按真实定压比热计算： 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 理想气体组成的混合气体焓值的计算 只有当混合气体的组成成分一定时，混合气体单位质量的焓才是温度的单值函数 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 第五节 开口系统稳态稳流能量方程 各种“功”的关系与区别 1.膨胀功（容积功）：压力作用下，工质的容积发生变化而传递的机械功 2.流动功：推动流体通过控制界面而传递的机械功 流动净功：推动1kg工质进、出控制体所必须的功 3.轴功：系统通过机械轴与外界传递的机械功 3.技术功：热力过程中可被直接利用来作功的能量，统称为技术功 第六节 稳态稳流能量方程的应用 一、涡轮机或压气机 Turbines, compressors and pumps 特点： 所以有： 二、加热器或冷却器 heat exchanger 特点： 所以有： 第六节 稳态稳流能量方程的应用 三、喷管Nozzles and Diffusers 特点： 所以有： 四、流体混合Mix of gases 特点： 所以有： 第六节 稳态稳流能量方程的应用 五、绝热节流 Throttling Devices(adiabatic process) 所以有： 特点： 第六节 稳态稳流能量方程的应用 作业：3-7, 3-8, 3-9, 3-12, 3-13, 3-17, 3-19, 3-20. * * * * * 第三章 热力学第一定律 Chapter 3 The first Law of Thermodynamics 能量守恒和转换定律在工程热力学中的应用。 能量守恒和转换定律—能量是可以相互转换的，且转换前后的总量保持不变。 热力学第一定律—热能与机械能是可以相互转换的，且转换前后的总量保持不变。 不消耗能量而能对外连续作功的第一类永动机是不可能实现的。 系统经历一个热力循环后，它所接受的净热量转换为对外所作的净功。即： 热力学第一定律 关于永动机问题的思考 各种永动机问题长期困扰着科技界与社会 第一类永动机—不消耗能量而能对外连续作功的机器。 第二类永动机—从单一热源取热，并将其全部转变机械功的机器（或：热效率等于100%的机器）[有关问题在第五章中将详细讨论]。 长期以来一直有人在追求、研究各种形式的永动机，无一有所收获。 希望同学们树立正确的思想方法，不要误入歧途。 几个永动机的例子： 热力学第一定律 压力容器 压气机 从大气中取气 取回部分功量驱动压气机 w p 大气机 热力学第一定律 ？？机 氢气发动机 水分解装置 取回部分功量驱动水分解装置 w H2 水 某人的永动机构思 热力学第一定律 自然热的利用 The use of the heat in nature 热力学第一定律 热力学第一定律 第一节 热力学能和总能 内储存能（内能）：系统内部各种形式能量的总和。热力学能,包括： 内部动能—包括分子的移动动能、转动动能，分子中原子的振动动能，温度越高，内部动能越大。 内部位能—由分子间相互作用力形成。大小取决于分子件的距离。 化学能、原子能等。 在没有化学反应、核反应的物理过程中，热力学能的变化只包括内部动能和内部位能的变化。 热力学能是个状态参数。 外储存能：取决于系统工质与外力场的相互作用（如重力位能）及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量（宏观动能） 定义：气体内部所具有的分子动能与分子位能的总和 分类： 分子直线运动的动能 分子旋转运动的动能 分子内部原子和电子的振动能 分子位能 一、热力学能（内能） 气体分子内动能： 与温度高低有关 与分子间距离有关，亦即与分子的比容 第一节 热力学能和总能 符合及单位： U：m kg质量气体内能， 单位：J u：1kg质量气体内能， 单位：J/kg 气体的热力学能是其温度和比容的函数 理想气体热力学能只是温度的单值函数 因为p、v、T存在