20xx機(jī)械熱力學(xué)第02章--第一定律(文件)
【正文】 （ 1）活塞上升的高度 （ 2）氣體在過程中作的功，已知 A4302661 解：取缸內(nèi)氣體為熱力系 —閉口系。 氣體常數(shù) Rg查附表 2 。雖不 計(jì)摩擦，但由于非準(zhǔn)靜態(tài)，故過程不可 逆，但仍可應(yīng)用第一定律解析式。K)，焓值可用 h=cwt求 1 2 3 1 2 8 5 5 . 4 /kgh k J k g??(1 )40kgC??1150kgC本題的熱交換器是冷熱流體直接接觸的混合式熱交換器，通常分析時(shí)應(yīng)同時(shí)考慮能量守恒、質(zhì)量守恒，當(dāng)熱力系中有多個(gè)換熱器時(shí)質(zhì)量平衡方程顯得尤為重要。循環(huán)時(shí)，狀態(tài)參數(shù)的變化量 0dU ??解： 1）確定 acbU?80 30 50a c b a d b a c bU Q W k J? ? ? ? ? ?adbQ50 10 60adb ab adbQ U W k J? ? ? ? ? ?2）確定 吸熱過程 50 ( 30 ) 80b a b a b e aQ U W k J? ? ? ? ? ? ? ? ?放熱過程 3）確定 baQdbU?4）確定 ()20 050ad d bd a d bdbUUU U UUkJ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??adbU?50 20 30d b a d b a dU U U k J? ? ? ? ? ? ? ?5）確定循環(huán)凈功、凈熱量 Q d U W????? ? ?0dU ??QW????? n e t n e tQW?80 60 20ne t ac b bdaQ Q Q k J? ? ? ? ?30 10 20ne t ac b bdaW W W k J? ? ? ? ? 例 2：某混合式蒸汽回?zé)峒訜崞鳎捎谜羝訜崴?，已知蒸汽的參?shù) h1=，被加熱的水進(jìn)口溫度 40186。 流動(dòng)功 wf 開口系付諸于質(zhì)量遷移所作的功 流動(dòng)功是進(jìn)出口推動(dòng)功之差 技術(shù)功 wt 技術(shù)上可資利用的功 (1)wt與 wi的關(guān)系 (2)wt與 w,wf的關(guān)系 (3)當(dāng)過程可逆時(shí)， 這也是動(dòng)、位能不計(jì)時(shí)的最大軸功 21W p d V? ?)vpvp(ww 1122t ???)zz(g)cc(21ww 122f12f2it ?????2t1W V dp?? ? 本章基本公式 一般表達(dá)式 適用于控制質(zhì)量系的任何工質(zhì)、任何過程（一般用于閉口系） 適用于控制質(zhì)量系的任何工質(zhì)、可逆過程（一般用于閉口系） 適用于穩(wěn)定流動(dòng)的任何工質(zhì)、任何過程 適用于穩(wěn)定流動(dòng)的任何工質(zhì)、可逆過程 2fit1q h c g z w2h + w? ? ? ? ? ???進(jìn)入系統(tǒng)的能量 — 離開系統(tǒng)的能量 = 控制容積的儲(chǔ)存能增量 21q u pdv? ? ? ?21q h v dp?? ?q uw? ? ?p 例 1：某閉口系從初狀態(tài) a出發(fā)分別經(jīng)歷兩條不同的路徑到達(dá)終狀態(tài) b，如圖所示。 本章重點(diǎn)及難點(diǎn) 有工質(zhì)流動(dòng)， u和 pv同時(shí)出現(xiàn)。0)cc(210。 將上式代入開口系統(tǒng)的穩(wěn)定流動(dòng)能量方程式 tq h w? ? ?可得 21dq h v p? ? ? ?（適用于一般過程） （適用于可逆過程） 對(duì)于微元可逆過程， ddq h v p? ? ?技術(shù)功的圖形表示 2t 1 dw v p?? ?工質(zhì)膨脹功 = 流動(dòng)功 + 動(dòng)能增量 + 勢能增量 + 內(nèi)部功 i122f12f21122 w)zz(g)cc(21)vpvp(w ??????即是說：維持開系流動(dòng)的流動(dòng)功，工質(zhì)動(dòng)、勢能的增量，及工 質(zhì)的內(nèi)部功都是從工質(zhì)膨脹功轉(zhuǎn)化而來的。 滿足條件： 1. 進(jìn)出口狀態(tài)不變 (熱力狀態(tài) )； 2. 進(jìn)出口流量相等且不變 (流動(dòng)狀態(tài) )； 3. 功和熱量不隨時(shí)間變化 (能量狀態(tài) )； 注意：不同位置上相應(yīng)的參數(shù)值，可能不同。 25 熱力學(xué)第一定律的基本能量方程式 適用范圍：普遍適用，無附加條件
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