20xx機(jī)械熱力學(xué)第02章--第一定律(存儲版)
【正文】 H：焓 單位： J 1. 焓是狀態(tài)參數(shù)。 3. 流動功 (flow work。 介紹幾種功： ， 是容積變化產(chǎn)生的功； 熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，只能通過容積變化（膨脹）功實現(xiàn)。 (不能從理論上證明 ) 第一類永動機(jī)（不消耗能量而作功）是不可能造出來的。 進(jìn)入系統(tǒng)的能量 — 離開系統(tǒng)的能量 = 系統(tǒng)內(nèi)部能量的增量 一、熱力學(xué)能 （內(nèi)能）Ｕ， u (internal energy) 定義：物體內(nèi)部的能量。 膨脹是熱變功的根本方式。 flow energy)： 入口 1 出口 2 )pV(VpVpW 1122f ????意義：維持開系流動，工質(zhì)所作的功； 推動功只有在工質(zhì)流動時才有， 工質(zhì)不流動時， pV 不代表推動功 出口和進(jìn)口推動功之差便是流動功。 2. 焓的物理意義：隨工質(zhì)移動而轉(zhuǎn)移的能量； 或：流動工質(zhì)攜帶的由熱力狀態(tài)決定的能量。 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 (流動狀態(tài) )； 3. 功和熱量不隨時間變化 (能量狀態(tài) )； 注意：不同位置上相應(yīng)的參數(shù)值，可能不同。 將上式代入開口系統(tǒng)的穩(wěn)定流動能量方程式 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 = 流動功 + 動能增量 + 勢能增量 + 內(nèi)部功 i122f12f21122 w)zz(g)cc(21)vpvp(w ??????即是說：維持開系流動的流動功，工質(zhì)動、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。 本章重點及難點 有工質(zhì)流動， u和 pv同時出現(xiàn)。循環(huán)時，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?，采用蒸汽加熱水，已知蒸汽的參?shù) h1=，被加熱的水進(jìn)口溫度 40186。雖不 計摩擦，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。 列開口系質(zhì)量 平衡方程 列開口系穩(wěn)定流動能量 平衡方程 ? ?1 2 31 1 0h h h??? ? ? ? ?進(jìn)入系統(tǒng)的能量 — 離開系統(tǒng)的能量 =0 32124 . 1 8 7 ( 1 5 0 4 0 ) 0 . 1 72 8 5 5 . 4 4 . 1 8 7 4 0hh kghh?? ??? ? ?? ? ?如圖，氣缸內(nèi)充以空氣，活塞及負(fù)載 195kg，缸壁充分導(dǎo)熱，取走 100kg負(fù)載，待平衡后，求： h?? ? ? ?k J / k g K0 . 7 2uT?（ 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。 2）從 a經(jīng) d到 b時，對外作功 10kJ，問熱力系是吸熱還是放熱，交換的熱量是多少？ v a d c b e 3）若 從 b沿著曲線 e
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