清华大学工程热力学课件-第2章(1)教学文案.ppt

清华大学工程热力学课件-第2章(1) 对功的小结2、开口系，系统与外界交换的功为轴功ws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wwt=ws 简单可压系准静态时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 准静态下的技术功在示功图上的表示技术功为膨胀功与推进功差值的代数和dp<0，压力降低，wt>0，对外作功 §2-6稳定流动能量方程应用举例热力学问题经常可忽略动、位能变化例：c1=1m/sc2=30m/s(c22-c12)/2=0.449kJ/kgz1=0mz2=30mg(z2-z1)=0.3kJ/kg1bar下,0oC水的h1=84kJ/kg100oC水蒸气的h2=2676kJ/kg 动力机械能量方程1)体积不大2)流速差不大3)时间短、保温层q0ws=-△h=h1-h2>0输出的轴功是靠焓降转变的 压缩机械能量方程1)体积不大2)流速差不大3)保温层q0ws=-△h=h1-h2<0输入的轴功转变为焓升 换热设备能量方程热流体放热量：没有作功部件热流体冷流体h1h2h1’h2’冷流体吸热量：焓变 绝热节流能量方程绝热节流是等焓过程？h1h2没有作功部件绝热绝热节流过程，前后h不变，并非处处h相等！ 喷管和扩压管能量方程喷管目的：降低压力，提高速度扩压管目的：动能与焓变相互转换降低速度，升高压力动能参与转换，不能忽略 第二章小结Summary1、热一律的本质：能量守恒与转换定律在热过程中的应用=进入系统的能量离开系统的能量系统能量的变化- 第二章小结(续1)通用式2、热一律表达式： 第二章小结(续2)稳流：dEcv/=0通用式 第二章小结(续3)闭口系：通用式 第二章小结(续4)通用式循环dEcv=0out=in 第二章小结(续5)孤立系：通用式 第二章小结(续6)3、热力学第一定律表达式和适用条件任意过程，任意工质准静态过程，任意工质稳流过程，任意工质或忽略动、位能变化 第二章小结(续7)4、准静态下两个热力学微分关系式适合于闭口系和稳流开口系后续很多式子基于此两式 第二章小结(续8)5、u与hU,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，是开口系中随工质流动而携带的，取决于状态参数的能量 第二章小结(续9)6、四种功的关系准静态过程 第二章讨论课Discussion判断对误工质膨胀是否一定对外作功？做功对象和做功部件定容过程是否一定不作功？开口系，技术功定温过程是否一定不传热？相变过程（冰融化，水汽化）如水轮机 第二章讨论课(续1)气体被压缩时一定消耗外功?热力学功指有用功p0对外作功指有用功 第二章讨论课(续2)气体边膨胀边放热可能的吗？工质吸热，其温度反而降低，这种情况不可能，对否？ 循环思考题4附图第二章讨论课(续3) Wq习题2-14 充气问题与取系统习题2-9储气罐原有气体m0,u0输气管状态不变，h不变经时间充气后，关阀，储气罐中气体为m求：储气罐中气体内能u’忽略动、位能变化，且管路、储气罐、阀门均绝热m0u0h 四种可取系统1）取储气罐为系统开口系2）取最终罐中气体为系统闭口系3）取将进入储气罐的气体为系统m0u0h闭口系4）取储气罐原有气体为系统闭口系 1)取储气罐为系统(开口系)忽略动位能变化h绝热无作功部件无离开气体 1)取储气罐为系统(开口系)(续)经时间充气，积分概念hh是常数 四种可取系统2）1）取储气罐为系统开口系2）取最终罐中气体为系统闭口系3）取将进入储气罐的气体为系统m0u0h闭口系4）取储气罐原有气体为系统闭口系 2）取最终罐中气体为系统(闭口系)hm0m-m0绝热m-m0 四种可取系统3)1）取储气罐为系统开口系2）取最终罐中气体为系统闭口系3）取将进入储气罐的气体为系统m0u0h闭口系4）取储气罐原有气体为系统闭口系 3)将进入储气罐的气体为系统(闭口系)m0hm-m0m-m0与m0有温差传热Q1m-m0对m0作功W1??m-m0 四种可取系统4)1）取储气罐为系统开口系2）取最终罐中气体为系统闭口系3）取将进入储气罐的气体为系统m0u0h闭口系4）取储气罐原有气体为系统闭口系 4）取储气罐原有气体为系统(闭口系)m0hm-m0m0与m-m0有温差传热Q1’m0得m-m0作功的W1’?? 4)取储气罐原有气体为系统(闭口系)(续)m0hm-m0 四种可取系统1）取储气罐为系统开口系2）取最终罐中气体为系统闭口系3）取将进入储气罐的气体为系统m0u0h闭口系4）取储气罐原有气体为系统闭口系√√ 利用热一律的文字表达式进－出＝内能变化h内能变化：取储气罐为系统(开口系)进：出：m0u0 总结1）系统不同，但结果相同，取得巧，易处理。开口系反映为质量携带焓2）若m0＝0，m0u0h闭口系反映为作功 充气的终温（时）已知：理想气体求：储气罐中气体终温m0=0h两种算法t=15℃℃K? 充气的终温（时）(续)看u与h的零点是否相同m0=0ht=15℃0℃0K理想气体 此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢