【正文】 及能流的有效能之和進(jìn)入過(guò)程或設(shè)備各物流及能流的有效能之和離開(kāi)過(guò)程或設(shè)備各物流??????BBB?∴ DBBDBB ????? ???? ????? ??? BDB 1?∵ 87 )( // ??EXB????? )()(/失去獲得BBB?? 對(duì)一切過(guò)程 （ 不論過(guò)程本身產(chǎn)功 ， 還是耗功 ） 10 ???B1??B1??B?B3. 結(jié)論： ?有效能效率在任何情況下均小于 1，大于零 ?若 D=0， 則 說(shuō)明過(guò)程為完全可逆過(guò)程 若 D0， 則 說(shuō)明過(guò)程為不可逆過(guò)程 ? 偏離 1的程度 ↗ ， D↗, 過(guò)程的不可逆程度就愈大 該過(guò)程才能進(jìn)行。 71 ? B1＝ T0(S0S1)(H0H1) ? B2＝ T0(S0S2)(H0H2) ? 有效能變化 ? ΔB＝ B2B1=ΔHT0ΔS=Wid 若 ΔB0 ， Wid0 物系對(duì)外做功， ΔB=W id ΔB0 ， Wid0 物系接受功， ΔB=W id 72 四、不可逆性和有效能損失 ? ? 熱力學(xué)第二定律認(rèn)為自然界中一切過(guò)程都是具有方向性和不可逆性的 。2 ????????KgKJWW SRS / ???據(jù)熱力學(xué)第一定律： SWQH ???? KgKJWQHH S / 7 6 6 4 3 712 ???????由 P2, H2 查表內(nèi)標(biāo) 得 S2= KJ/ 3 求 idW LW ?????? STHW id 0= = KJ/Kg ()293() 61 tL STW ?? 0 KT 2 9 30 ?? ?012 TQSSSSSs urs y st ?????????? ? ? ? ? ? ???????? QSSTW L= KJ/Kg % ???????idLidLididacWWWWWWW?62 有效能及其計(jì)算 ? 一 、 有效能的概念 ? 1. 能量的分類 ? 按能量轉(zhuǎn)化為有用功的多少 ， 可以把能量分為三類： ? ⑴ 高質(zhì)能量：理論上能完全轉(zhuǎn)化為有用功的能量 。39。1H 39。 產(chǎn)生S?0 時(shí)，體系內(nèi)部的過(guò)程不可逆或自發(fā)； =0 時(shí)，體系內(nèi)部的過(guò)程可逆或平衡； 43 3. 熵平衡方程的特殊形式 ? TQ?? TQ?絕熱過(guò)程 0??TQ? ?? ? )( ii sm ?? 產(chǎn)生S 體系S?可逆過(guò)程 0??產(chǎn)生S )( iism?? 體系S?= + 穩(wěn)流過(guò)程 0??體系S)( iism?? 產(chǎn)生S?=0 + + 封閉體系 0)( ?? ? ii sm 產(chǎn)生S? 體系S?= + ? TQ?44 4. 應(yīng)用舉例 (陳顧版教材 P113例 55)自看 ? 如 : 有一人聲稱發(fā)明了一臺(tái)穩(wěn)流裝置，將1Kg溫度為 373K的飽和蒸汽通過(guò)此裝置時(shí)，能向溫度為 450K的高溫?zé)釒?kù)輸送 1860KJ的熱量，同時(shí)自身冷卻為 （ 1atm），273K的冷凝水。TT TQ??? 39。 TH TL QH QL WC 圖形 25 卡諾循環(huán)由四個(gè)過(guò)程組成。 14 （ 2）能量平衡方程的應(yīng)用 ? 1） 對(duì)化工機(jī)器：如膨脹機(jī) ， 壓縮機(jī)等 。體系內(nèi)部是固定的 。 ? 體系內(nèi)部不均勻（有擾動(dòng)，渦流等現(xiàn)象） 。TT TQ? S — 單位質(zhì)量物料的熵； 熵?cái)y帶者 功與熵變化無(wú)關(guān)，功不攜帶熵 。 ? 39。 ?要區(qū)別可逆軸功與理想功這兩個(gè)概念． 對(duì)絕熱過(guò)程 對(duì)不做軸功的過(guò)程 ZguSTHW id ???????? 20 21cSRid WWW ??0?CW0?SRWSRid WW ?cid WW ?53 二 損失功 WL ? １ 定義：體系完成相同狀態(tài)變化時(shí) ， 實(shí)際功和理想功的差值 ． ? 數(shù)學(xué)式： idacL WWW ??對(duì)穩(wěn)流體系 STHW Oid ????QHWW Sac ????? QSTSTHQHW OOL ?????????? (543) ? surO STQ ????tOs u rOs y sOL STSTSTW ??????(544a) 54 結(jié)論： tS?LWOTLW0?? tS 0?LW0?? tS 0?LWacid WW ?1????idLididacWWWWW?熱力學(xué)效率acid WW ? 1???? LididacidWWWWW?（ 1） （ 2） （ 3）可逆過(guò)程 有關(guān) 與 有關(guān) 與 實(shí)際過(guò)程 對(duì)產(chǎn)功過(guò)程： 對(duì)耗功過(guò)程： 55 三 應(yīng)用舉例 ? （陳顧版教材 P117P118 例 57 ）自看 例 58 , 757K的過(guò)熱水蒸汽推動(dòng)透平機(jī)作功，并在 MPa下排出。1 TT ? 39。1????? HHHH39。 常用Ｔ 0、 Ｐ 0、 Ｈ 0、 Ｓ 0等表示 。已知再沸器中冷凝水為 313K， 大氣溫度Ｔ 0為 293K， 液態(tài)烴在 318K， 293kJ/kg。 ② 取閃蒸器為體系，作能量衡算，求低壓蒸汽量 G. 92 ③ 有效能衡算，計(jì)算有效能損失 D ?? ?? ?? BBDBBBBB 51/5/1 3 5 0 03 5 0 0 ????? ?BBBBBBB 632/6/3/2 3 5 0 0) 5 0 0( ???????? ?)(3500)()(3500 652331 BBBBBBD ??????∴ =kgKJSSTHHSTHBB oo /1 4 7 )()( 313131 ??????????kgKJSSTHHBB o /4 4 2 5 0)()( 232323 ???????kgKJSSTHHBB o /7 9 0 )()( 656565 ???????)7 9 0 (3 5 0 0)4 4 2 ( 4 2 5 0 0 ????????D A∵ ∴ 93 ① 取閃蒸器為體系 ,作能量衡算 ,計(jì)算低壓蒸汽量 Gkg/h hkgGHHGH/4 4 0)3 5 0 0(3 5 0 0 321????(4)B方案計(jì)算 : ② 有效能衡算 ,計(jì)算 D. BBBBBBBBBBD32/3/21/1)4403500(4403500?????????????????)(440)(3500 2331 BBBBD ????∴ kgKJkgKJBBBBBB//23323113?????????kgKJhKJDDBB//)(???????相當(dāng)于∵ ∴ 94 對(duì)于有效能損失 kgkJkgkJ DD BA /3 7 7 ???STD to ??(5) 比較方案 : 由于 說(shuō)明方案 B的能量利用比方案 A好。即推動(dòng)力大， D大。 ? ⑵ 能量的表達(dá)形式 ? 對(duì)高質(zhì)能量 能量＝有效能 ? 對(duì)僵態(tài)能量 僵態(tài)能量＝無(wú)效能 ? 對(duì)低質(zhì)能量 低質(zhì)能量＝有效能＋無(wú)效能 64 注意點(diǎn) ? ① 有效能 —— “ 火用 ” 、 “ 可用能 ” 、 “ 有用能 ” 、 “ 資用能 ” ? 無(wú)效能 —— “ 火無(wú) ” 、 “ 無(wú)用能 ” ? ② 功 —— 可看作 100％ 的有效能 65 二 .有效能的計(jì)算 ? 1. 環(huán)境和環(huán)境狀態(tài) ? ⑴ 環(huán)境：一般指恒 T、 P、 x下 ， 龐大靜止體系 。39。1 ? 139。 ?理想功決定于體系的始、終態(tài)和環(huán)境狀態(tài)，與過(guò)程無(wú)關(guān)； 51 （ 2）流動(dòng)過(guò)程理想功的計(jì)算式 對(duì)于穩(wěn)流過(guò)程，熱一律表達(dá)式為： SWQZguH ???????221忽略動(dòng)，勢(shì)能變化 SWQH ???若可逆 STQ ??0STHW id ????? 0 (