基本概念2013_2.ppt

作业 习题 1－12，1－16 ，1－17 准静态过程中的容积变化功（膨胀或压缩） O p V 比功 示功图 系统 准静态 路径 容积功与有用功 其中:　W —容积功 　Wl —摩擦耗功；Wp＿排斥大气功。 ---有用功 pb f ---外界机械能功 准静态过程 可逆过程 O p V 用外部参数计算非平衡过程的功 ? 广义力 准静态功与非准静态功 准静态功（亦称可能的可逆功）：在准静态过程或可逆过程所作的功，且满足： 特点： 系统强度状态量 系统广延状态量 dX 变号时，F 不变号 dX 趋于零时，F 有限 非准静态功（亦称不可逆功）：在不可逆过程所作的功,不满足准静态功特点，如 摩擦功 电阻功 叶轮功 广义位移 可能准静态 可能不可逆 状态公理 n ?容积变化功、表面张力功等 平衡状态下，在无化学变化时，质量一定的系统独立强度状态量数目N 等于各种可逆功(准静态功)的方式数目n 加以1 简单可压缩系统：N = n + 1 = 2 简单可压缩系统（simple compressible system）—— 无化学反应、电、磁，重力，运动以及表面张力等效应的可压缩物质。 y 状态量与过程量的数学特性 x 1 2 点函数 二元函数 态函数 曲线积分 状态量 令 不恰当微分 全微分 (路径函数,泛函,过程量) 热力学坐标 要实现连续能量转换，必须构成循环 定义：热力系统经过一系列变化后，又回到原初始状态的一系列变化过程称为热力循环。 不可逆循环 分类： 循环 可逆循环 §1-7. 热力循环 内部可逆循环 全可逆循环 1 (2) 如何确定系统热源？ 实际热源 边界热源 T 系统 边界热源 v 对复合系统不可逆循环取实际热源温度 对复合系统可逆循环取边界热源温度 边界热源(也称多热源)是与系统温度相差无限小（计算取Tr=T）的假想变温热源.它与系统构成内部可逆系统。 锅 炉 汽轮机 发电机 给水泵 凝汽器 1 2 3 4 过热器 4 3 2 1 T s 1?2 汽轮机 s 膨胀 3?4 给水泵 s 压缩 正循环 2?3 凝汽器 p 放热 4?1 锅炉 p 吸热 热机 T1 T2 Q1 W 高温热源 低温热源 吸热 排热 作净功 热力循环的评价指标 正循环：净效应（吸热、对外作功） 动力循环：热效率 T1 T2 Q1 W 逆循环 T s 1 2 3 4 4 1 2 3 蒸发器 冷凝器 压缩机 节流阀 冷藏室 环境 制冷机与热泵 冷藏室 房间 环境 环境 制冷机 Q1 W Q2 W Q1 Q2 排热 输入功 输入功 热泵 供暖 T2 Q1 W 制冷机的评价指标 逆循环：净效应（对内作功，放热） Q2 T0 制冷循环：制冷系数 T1 Q1 W 逆循环：净效应（对内作功，放热） 制热循环：制热系数 热泵的评价指标 T0 思考题 1－11，1－12, 1－14 热能转换的特点及研究问题 工质连续周期性（循环）改变状态，经历升压、膨胀以及向热源吸（放）热等过程，实现能量转换. 能量、热量（能）、热源、状态及状态量、过程及过程量、循环、功。。。的确切含义？ 热机可否只吸热不放热？ 制冷机可否不耗能，实现热量低温到高温的传递？ 如何提高热能装置的效率？ 。。。 工质的性质对转换的影响？ 判断正误 1.无限慢的过程是准静态过程 2.系统能沿原路径恢复原态的过程是可逆过程 8. ∫pdv 只能用于可逆过程 7.功是边界传递的能量 6.热量表系统内部热能的多少 5.传热过程不能模化为可逆过程 4.准静态无耗散过程必为过逆过程 3.可逆过程必为准静态过程 9.热泵与制冷机工作原理与评价指标相同 * * * * * 能源与动力工程学院 Shool of Jet Propulsion Engineering Thermodynamics  工 程 热 力 学  尹幸愉 2011.10.26 §1-4. 平衡状态、状态方程式和坐标图 平衡状态（Equilibrium state）: 不受外界影响系统状态不随时间变化的状态 . 外界影响指作功、传热、传质 热力学平衡 力平衡 热平衡 相平衡 化学平衡 … 平衡 均匀 平衡 非均匀 当外界影响停止系统最终将趋于平衡态 弛豫时间:非平衡态到平衡态的时间 弛豫时间随压力波速与温度扩散速度增大而减小,与工质物性物性相关 非平衡 平衡 弛豫时间 状态量不随时间变化是否一定为平衡态? 稳态(定常态) 热力系各处状态量不随时间变化 定常非平衡态 透热璧 270C恒温热源 绝热璧 环境温度 有外界影响时热力系各处状态量仍可不随时间变化，但一般情况下状态量分布不均匀 非平衡态如何定