c6化工過程的能量分析-全文預(yù)覽
【正文】 （ 632）是 熵增原理熵增原理 的表達式。因此，只要將式（ 627）沿著某一 可逆循環(huán) 過程作循環(huán)積分，就得到此循環(huán)的表示式（ 628）對于任何不可逆循環(huán)因此將式 (628)和式 (629)合并 ,得（ 630） 式中符號 表示循環(huán)過程； 稱為微分過程的熱溫商。從式（ 625）可知： （（ 1）） 對于可逆熱機，只有當(dāng)?shù)蜏責(zé)嵩?T2 接近絕對零度或高溫?zé)嵩?T1 接近于無窮大時，才能通過循環(huán)將熱全部轉(zhuǎn)化為功。 Carnot定理定理 所有工作于 相同 等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的熱機，以可逆機效率為最大； 所有工作于相同 等溫?zé)嵩春偷葴乩湓粗g的可逆機其效率相等，與工作介質(zhì)無關(guān)。它由高溫?zé)嵩?、熱機和低溫?zé)嵩慈糠纸M成。 （ 622）例題例題 61 62 熱功轉(zhuǎn)化熱功轉(zhuǎn)化 功可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，而熱要全? 轉(zhuǎn)變?yōu)楣Ρ仨毾耐獠康哪芰?，這已為大量實踐所證明。），則式（ 613）可簡化為 （ 616）透平機和壓縮機透平機是借助高壓流體的膨脹減壓過程來產(chǎn)出功 壓縮機是靠消耗功來提高流體的壓力 蒸汽透平動能是否變化?透平機和壓縮機是否存在軸功 ?位能是否變化 ?通常可以忽略是！不變化或者可以忽略是否和環(huán)境交換熱量 ? 通常可以忽略動能是否變化?（ 617）② 當(dāng)流體流經(jīng) 管道、閥門、換熱器與混合器 等設(shè)備時是否存在軸功 ?位能是否變化 ?通?？梢院雎苑裢ǔ？梢院雎? 式 (617）表明體系的焓變等于體系與環(huán)境交換的熱量。 ① 流體流經(jīng) 壓縮機、膨脹機 ，進、出口之間的動能變化、位能變化與焓變相比較，其值很小，可忽略不計。敞開體系：體系和環(huán)境有物質(zhì)和能量的交換216。 物質(zhì)的能量（以 1kg為基準(zhǔn)）1. 熱力學(xué)能： U 分子尺度層面上的物質(zhì)內(nèi)部 的能量2. 動能： EK=1/2u23. 勢能（位能）： Ep=gZ252。它們只有在過程發(fā)生時才有意義，也只有聯(lián)系某一具體的變化過程時，才能夠計算出熱和功來。 需要指出：需要指出：v 熱和功不是狀態(tài)函數(shù) ，熱和功是能量的傳遞形式。 在各種熱力學(xué)過程中，體系和環(huán)境之間往往發(fā)生能量的傳遞。 第第 六六 章章 化工過程的能量分析化工過程的能量分析 能量恒算方程 理想功、損失功和熱力學(xué)效率 有效能 和 無效能 有效能 恒算和有效能分析 本章 運用運用 熱力學(xué)的第一與第二定律，應(yīng)用理想功、 損失功、有效能 和無效能 等概念對化工過程中能量的轉(zhuǎn)換、傳遞與使用進行熱力學(xué)分析， 評價評價 過程或裝置能量利用的有效程度，確定其能量利用的總效率， 揭示揭示 出能量損失的薄弱環(huán)節(jié)與原因，為分析、改進工藝與設(shè)備，提高能量利用率指明方向。 （能量數(shù)量守恒）Helmholtz(1821 1894) 1847年， 德國物理學(xué)家和生物學(xué)家 Helmholtz 發(fā)表了 “ 論力的守衡 ” 一文，全面論證了能量守衡和轉(zhuǎn)化定律。 由于存在溫差以外的其它勢差而引起體系與環(huán)境之間傳遞的能量叫做 功功 。v 熱和功只有當(dāng)體系由于過程的進行而發(fā)生變化時才出現(xiàn)。252。 （ 1） 封閉體系封閉體系 封閉體系是指體系與環(huán)境之間的界面不允許傳遞物質(zhì)，而只有能量交換，即 δm1=δm2=0， 于是能量方程式（ 69）變成（ 610） 封閉系統(tǒng)封閉系統(tǒng) 進行的過程通常都不能引起外部的勢能或動能變化，而只能引起內(nèi)能變化，即又因封閉體系流動功為零，由式（ 65）得 δW =δWS 于是有 對單位質(zhì)量的體系 （ 612）又 m為常數(shù)，式（ 610）中 d(mE)體系 ＝ mdE=mdU，所以 （ 611）（ 2） 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) 流流 動動 體系體系 216。現(xiàn)討論幾種常見情況。在許多工業(yè)裝置中，進出口物料一般沒有這樣大的變化。氣體在絕熱不做外
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