工程热力学培训分析.ppt

工程热力学培训课件 目录 绪论 §0-1 热能及其利用 §0-2 工程热力学发展简史 §0-3 主要内容 2、热力学第一定律 2-1 第一定律的实质 热力学能和总能 2-2 能量的传递和转化 2-4 焓 2-5 热力学第一定律的基本能量方程式 2-6 开口系统能量方程式 2-7 能量方程式的应用 3 热力学第二定律 序言 3-1 热力学第二定律 3-2 可逆循环分析及其热效率 3-3 卡诺定理 3-4 熵参数、热过程方向的判据 3-5 熵增原理 3-6 熵流和熵产 3-7 和 效率 序言 §3-1 热力学第二定律 一、自然过程的方向性 1功热转化??? 功转热是不可逆过程,其反向过程则不能单独地、自动地进行,热不可能全部无条件地转化为功。 2有限温差传热 3 自由膨胀? ? 在膨胀过程中未遇阻力、不对外作功的过程就是自由膨胀，也叫无阻膨胀，它是一种典型的不可逆过程。气体不会自动压缩、返回到原来状态。 4 混合过程? 所有混合过程都是不可逆过程，使混合物中各组分分离要花代价：耗功或耗热。 ?? ? 自然界的自发过程都是有方向的，热力系进行一个自发过程后，虽然可以通过反向人为的非自发过程使系统复原，但后者会给外界留下影响（无法使外界回复原状），因而不可逆是自发过程的重要特性和属性。 二、热力学第二定律的表述 §3-2 可逆循环分析及其热效率 卡诺循环的热效率： 二、概括性卡诺循环 §3-3 卡诺定理 例 5-1 热效率方面的重要结论 什么是“永动机”？ “永动机”即永远能“动”的机器，分为如下三类，前两种属于“天上掉馅饼”，第三类与绝对零度或摩擦有关。 违背热力学第一定律(热效率大于100％)。20世纪90年代山东枣庄有人声称“发明”了一个“耗电12kW，可发电36kW”的发电机，但再无音讯。美国专利局已有数以千计的类似专利申请，也尚无成功报道。 违背热力学第二定律(热效率等于100％)。如果此类机器能够制造成功，由于太阳能、地热能和海洋热能等都是“无限”多的，那能源危机也就不存在了。 能吸尽一个物体热量，而将其冷却到绝对零度。另外一种说法：无摩擦，利用物体惯性使物体永动。随着科技进步，绝对零度正越来越趋近，但尚未有已经达到的事实见诸于世。 永动机发明成功了？（南方都市报2004/11/23－ A45版） 一位自称是梁星人博士的人宣布： 永动机在中国成功了。只要在启动时用外力推一下，汽车就会利用地球引力的加速度，不停向前，根本不用任何燃油或电能。 自创“反重力原理及其实用技术” — 将永恒使地球永动的加速引力，通过电脑，扭曲其引力线束，用在任意粒子上，使之自动作圆周式循环加速永动，此即永动机的永动原理。 1985年以来我国已经有23件“永动机”专利申请，但无一获得授权。 从永动机角度对热力学三定律的诠释 1912年9月，能斯特在《热力学新发展》一文中，利用永动机的概念对热力学三定律进行了新的诠释： 制造一台可由“无”产生持续热量或外功的机器，是不可能的； 设计一台能将周围的热量转变成外功的机器，是不可能的； 设想出一台能完全吸尽一个物体的热量的机器，也就是能将其冷却到绝对零度，是不可能的。 §3-4 熵参数、热过程方向的判据 §3-5 熵增原理 单纯的传热过程 §3-6 熵流和熵产 §3-7 和 效率 2 冷量 ???? 温度低于环境温度T0 的系统（T T0），吸入热量Q0时作出的最大有用功称为冷量 ，用Ex,Q0表示。 由于实际过程总有某种不可逆因素，能量中的一部分 不可避免地将退化为 ，而且一旦退化为 就再也无法转变为 ，即能量贬值。因而尽可能地减少 损失是合理用能和节能的方向。 4 理想气体 4-1 理想气体的概念和状态描述 4-2 理想气体的比热容 4-3 理想气体的热力学能、焓和熵 4-4 理想气体的典型热力过程 4-5 理想气体的多变过程 5 水蒸气 序言 5-1 纯物质的热力学面及相图 5-2 水的定压加热汽化过程 5-3 水和水蒸气的状态参数 5-4 水蒸气的基本过程 5-5 湿空气性质简介 序言 § 5-1 纯物质的热力学面及相图 §5-2 水的定压加热汽化过程 §5-3 水和水蒸气的状态参数 §5-4 水蒸气的基本过程 一、概 述 2、湿空气的含湿量 三、湿空气的焓湿图 含湿量d [kg/kg(干空气)] 等湿线与等焓线 3、等温线 4、等相对湿