工程热力学第二章　热力学第一定律.pptVIP

压缩机械1)体积不大2）流量大3）保温层q?0ws=-△h=h1-h20输入的轴功转变为焓升换热设备HeatExchangers火力发电：锅炉、凝汽器核电：热交换器、凝汽器制冷空调蒸发器、冷凝器换热设备热流体放热量：没有作功部件热流体冷流体h1h2h1’h2’冷流体吸热量：焓变绝热节流ThrottlingValves管道阀门制冷空调膨胀阀、毛细管绝热节流绝热节流过程，前后h不变，但h不是处处相等h1h2没有作功部件绝热绝热节流是等焓过程？喷管和扩压管火力发电蒸汽轮机静叶核电飞机发动机轮船发动机移动电站压气机静叶NozzlesandDiffusers喷管和扩压管喷管目的：压力降低，速度提高扩压管目的：动能与焓变相互转换速度降低，压力升高动能参与转换，不能忽略对于1kg工质，能量方程式为：对于循环：闭口系统的能量方程适用于闭系各种过程（可逆或不可逆）及各种工质（理想气体、实际气体或液体）要想得到功，必须化费热能或其它能量热一律又可表述为“第一类永动机是不可能制成的”闭口系统的能量方程试利用热力学第一定律推出内能这个概念，并且证明其为状态参数？思考内能的导出对于循环1a2c1对于循环1b2c1状态参数V12abcP闭口系能量方程?W?Q一般式?Q=dU+?WQ=?U+W?q=du+?w

q=?u+w单位工质适用条件：1）任何工质2)任何过程3）忽略了系统动能和势能变化闭口系经历准静态和可逆过程简单可压缩系准静态过程?w=pdv简单可压缩系可逆过程?q=Tds?q=du+pdvq=?u+?pdv热一律解析式之一Tds=du+pdv?Tds=?u+?pdv热一律解析式之一思考利用闭口系统的热一定律，分析下列两种方法的可行性：1）打开冰箱的门，使整个房间内空气的温度降低；2）打开空调，使整个房间内空气的温度降低；假设房间为闭口系统，空气的温度随内能变大而单调增加。门窗紧闭房间用电冰箱降温以房间为系统绝热闭口系闭口系能量方程T电冰箱门窗紧闭房间用空调降温以房间为系统闭口系闭口系能量方程T空调Q开口系能量方程?Wnet?Q?min?moutuinuoutgzingzout能量守恒原则进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的变化0.5c2in0.5c2out推动功的引入推动功:工质在开口系统中流动而传递的功。在作推动功时，工质的状态没有改变（如图中的C点），因此推动功不会来自系统的储存能－热力学能，而是系统以外的物质，这样的物质称为外部功源。工质在传递推动功时只是单纯地传递能量，像传输带一样，能量的形态不发生变化。推动功的表达式推动功（推进功）pApVΔlW推=pAΔl=pVw推=pv注意：不是pdvv没有变化流动功（推动功之差）工质在流动时，总是从后面获得推动功，而对前面作出推动功，进出系统的推动功之差称为流动功（也是系统为维持工质流动所需的功）。流动功的表达式对推进功/流动功的说明1、与宏观流动状态有关2、作用过程中，工质仅发生位置变化，无状态变化3、w推＝pv与所处状态有关，是状态量4、并非工质本身的能量（动能、位能）变化引起，而由外界做出，流动工质所携带的能量开口系能量方程的推导?Wnet?Qpvin?moutuinuoutgzingzout?Q+?min(u+c2/2+gz)in-?mout(u+c2/2+gz)out-?Wnet=dEcv?minpvout0.5c2in0.5c2out开口系能量方程微分式?Q+?min(u+pv+c2/2+gz)in-?Wnet-?mout(u+pv+c2/2+gz)out=dEcv工程上常用流率开口系能量方程微分式当有多条进出口：流动时，总一起存在焓Enthalpy的引入比焓h=u+pvhh开口系能量方程焓Enthalpy