工程热力学基础第二章要素.ppt

第二章讨论课（二、思考题） 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 一绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器，问：1）空气的热力学能如何变化？2）空气是否作了功？3）能否在座标图上表示此过程？ 自由膨胀 真空 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 取容器为系统 第二章讨论课（二、思考题） 第二章讨论课（三、计算题） 循环 思考题4附图 ?U = 0 ?H = 0 W = Wt = Q P q 例2：2-14 第二章讨论课（三、计算题） 第二章 小 结 Summary ? 热力学第一定律的本质 ? 热一律不同条件下的表达式 ? 内能与焓 ? 四种功的关系和使用场合 ? 稳定流动能量方程的应用 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 热力学为什么常忽略动、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 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 作 业 2-15 2-16 2-18 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 燃气机 蒸汽轮机 Steam turbine § 2-5 稳定流动能量方程应用举例 火力发电装置Steam Power 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 过热器 航空发动机（燃气循环） aeroengin 燃气装置 压气机 燃气轮机 燃烧室 空气 废气 gas power 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 火力发电装置Steam power 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 过热器 航空发动机（燃气循环） 燃气装置 压气机 燃气轮机 燃烧室 空气 废气 制冷空调装置 Refrigeration and air-condition 压缩机械 1) 体积不大 2）流量大 3）保温层 q ? 0 ws = -△h = h1 - h20 输入的轴功转变为焓升 例3：换热设备Heat Exchangers 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 火力发电装置 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 过热器 制冷空调装置 换热设备 热流体放热量： 没有作功部件 热流体 冷流体 h1 h2 h1’ h2’ 冷流体吸热量： 焓变 例4：绝热节流Throttling Valves 管道阀门 制冷 空调 膨胀阀、毛细管 管道阀门 制冷空调装置 绝热节流 绝热节流过程，前后h不变，但h不是处处相等 h1 h2 没有作功部件 绝热 第二章 讨论课 Discussion 1、本质：能量守恒与转换定律 = 进入系统的能量 离开系统的能量 系统内部储存能量的变化 - 一、概念 第二章 讨论课(一、概念) 2、热力学第一定律表达式和适用条件 任何工质，任何过程 任何工质，准静态过程 任何工质，任何稳流过程 或 忽略动、位能变化 第二章 讨论课(一、概念) 3、准静态下两个热力学微分关系式 适合于闭口系统和稳流开口系统 后续很多式子基于此两式 第二章 讨论课(一、概念) 4、u与 h U, H 广延参数 u, h 比参数 U 系统本身具有的内部能量 H 不是系统本身具有的能量， 开口系中