燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)01基礎(chǔ)知識(shí)93(編輯修改稿)
2025-01-16 06:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 ? 熱力學(xué)基本定律 二、熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第二定律的任務(wù)是研究熱力過程進(jìn)行的方向，條件和限度的 熱力學(xué)第二定律的兩種說法： 開爾文 說法： “ 不可能制造出從單一熱源吸熱并使之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ难h(huán)發(fā)動(dòng)機(jī) ” 。 克勞修斯 說法： “ 不可能由低溫物體向高溫物體傳送熱量而不引起其它變化 ” 。 要使熱傳遞方向倒轉(zhuǎn)過來 ， 只有靠消耗功來實(shí)現(xiàn) 空調(diào) 28 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 29 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 ? 熱力學(xué)基本定律 熵和熵方程 熵 ： 在微元可逆過程中系統(tǒng)與外界交換的熱量與換熱時(shí)系統(tǒng)溫度的比值叫微元熵增 ，用符號(hào) dS 表示， S稱為熵。 dS=（ δQ/T） re 熵 是狀態(tài)參數(shù) 。 單位質(zhì)量的物質(zhì)的熵稱為比熵，用 s表示。 S=s/m 或 ds=（ δq/T） re 熵的法定計(jì)量單位為 j/K， 比熵的單位為 （ j/kg， K， ） 。 30 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 – 不可逆過程的熵 ? 可逆過程的熵 :熱力系由狀態(tài) 1經(jīng)可逆過程 A到狀態(tài) 2, 熵的變化為 : ? 不可逆過程的熵 :熱力系由狀 態(tài) 1經(jīng)不可逆過程 B到狀態(tài) 2, 熵的變化為 : ? ???????? 21 AreTQS ? ??????????????????????????????2121212121212139。39。39。39。BgirBBirBAreABSTQSTQTQSS????31 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 ? 熱力學(xué)基本定律 熵方程 ： dS= δSf+ δSg 或 ds= δsf+ δsg 熵流 ： 熵流是由于系統(tǒng)與外界換熱而產(chǎn)生的熵的變化量 δsf 。 它是 熱能中的不可用能部分的表征 。 熵產(chǎn) ： 熵產(chǎn)是由不可逆因素引起的系統(tǒng)熵的變化量 δsg ， 熵產(chǎn)恒為正值或等于零。它是系統(tǒng)中 可用能的不可逆損失的表征 。或者說熵產(chǎn)是一切不可逆特征的表征。 32 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 ? 熵方程中的核心問題是熵產(chǎn)，熵產(chǎn)也正是熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。由于能量在轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移過程中總是有其它形式的能量轉(zhuǎn)變成熱能 , 而熱能又總是由高溫傳向低溫 , 這些都會(huì)引起熵產(chǎn)。這正是熱能區(qū)別于其它型式能量的特征 , 也正是一切熱力過程的自發(fā)性、方向性、不可逆性的根源。 33 熱力學(xué)基礎(chǔ) 熱力學(xué)第二定律 ? 關(guān)于熵的幾個(gè)問題 在狀態(tài) 1和 2之間有兩個(gè) 過程 ,其中， 過程 A為可逆過程 ,過程 B為不可逆過程。則 ?S1A2與 ?S1B2的關(guān)系是 : ?S1A2 ?S1B2。 ?S1A2 ?S1B2。 ?S1A2 =?S1B2。 ?S1A2 ≠ ?S1B2 熱力系經(jīng)歷一可逆過程 ,外界對(duì)熱力系加入 10千焦的熱量 ，對(duì)外作出 4千焦 的功 ,則熱力系的熵變 大于零 。小于零 。等于零 ,不等于零。 熱力系經(jīng)歷一可逆過程 ,熱力系向外界放出 10千焦 ，外界對(duì) 熱力系輸入 4千焦 的功 ,則熱力系的熵變大于零 。小于零 。等于零 ,不等于零。 熱力系經(jīng)歷一不可逆過程 ,外界對(duì)熱力系加入 10千焦的熱量 ，對(duì)外作出 4千焦的功 ，則熱力系的熵變 大于零 。小于零 。等于零 ,不等于零。 熱力系經(jīng)歷一不可逆過程 ,向外界放出 10千焦 ，外界對(duì) 熱力系輸入 4千焦 的功 ,則熱力系的熵變大于零 。小于零 。等于零 ,不能判別 。 34 熱力學(xué)基礎(chǔ) 氣體的熱力性質(zhì) ? 完全氣體的熱力性質(zhì) 一、比熱容 : 1公斤質(zhì)量的物質(zhì)在無耗散的準(zhǔn)靜態(tài)過程中，溫度升高（或降低）１ K所需加入（或放出）的熱量稱為該物質(zhì)在此過程中的比熱容。 比熱容 法定計(jì)量單位是（ j/) 定容比熱容 ： 1公斤的氣體在容積不變的無耗散準(zhǔn)靜態(tài)過程中， 溫度升高（或降低） 1所需加入（或放出）的熱量稱為該種氣體的定容比熱容。用符號(hào) cv表示。 定容比熱容與氣體的種類和溫度有關(guān)。 定容比熱容的法定計(jì)量單位為（ j/kg， K）。 定壓比熱容 ： 1公斤的氣體在壓力不變的無耗散準(zhǔn)靜態(tài)過程中， 溫度升高（或降低） 1所需加入（或放出）的熱量稱為該種氣體的定壓比熱容。用符號(hào) cp表示。 定壓比熱容與氣體的種類和溫度有關(guān)。 定壓比熱容的法定計(jì)量單位為（ j/kg， K）。 35 熱力學(xué)基礎(chǔ) 氣體的熱力性質(zhì) ? 完全氣體的熱力性質(zhì) 定壓比熱容與定容比熱容的關(guān)系 （ 1） 梅耶關(guān)系式 ：對(duì)于完全氣體有 cpcv=R 此式表明：盡管完全氣體的 定壓比熱容和定容比熱容都隨溫度而變化 ， 而它們的差值卻與溫度無關(guān) ， 恒等于氣體常數(shù) 。 又因?yàn)闅怏w常數(shù) R＞０ ， 所以 cp ＞ cv 。 （ 2） 熱容比 （ 絕熱指數(shù) ， 定熵指數(shù) ） 定壓比熱容與定容比熱容的比值稱為熱容比 ， 又叫絕熱指數(shù)或定熵指數(shù) 。 即 r =cp/cv 熱容比不但與氣體的種類有關(guān) ， 而且與溫度有關(guān) 。 當(dāng)將熱容比作為常數(shù)處理時(shí) ， 對(duì)于空氣＝ ， 對(duì)于燃?xì)猓?。 36 熱力學(xué)基礎(chǔ) 氣體的熱力性質(zhì) ? 完全氣體的熱力性質(zhì) 二、完全氣體的內(nèi)能 , 焓和熵 內(nèi)能：完全氣體的內(nèi)能僅僅是溫度的函數(shù)。 對(duì)于定比熱完全氣體： u2u1=cv（ T2T1） 焓：完全氣體的焓也僅僅是溫度的函數(shù)。 對(duì)于定比熱完全氣體： h2h1=cp（ T2T1） 3．熵 三、熱量的計(jì)算 熱量是過程量 ,不同的過 程用不同的公式進(jìn)行計(jì)算 . 見課本 1212 lnln PPRTTcs p ???37 熱力學(xué)基礎(chǔ) 定熵過程 ? 熱力過程 一、定熵過程 :可逆的絕熱過程是定熵過程 . 過程方程為 : ＝常數(shù) 見課本 ?pv1221w pdv? ? ????????????????????????1121 11 ppTR= ?????????????????????????????11212111 ppTRvdpwt38 熱力學(xué)基礎(chǔ) 多變過程 ? 熱力過程 二、多變過程 : 滿足 p v n ＝ C的過程叫做 多變過程 . 當(dāng) n＝０時(shí)：多變過程的過程方程變?yōu)椋?p＝常數(shù)，為定壓過程。 當(dāng) n＝１ 時(shí)：多變過程的過程方程變?yōu)椋?T＝常數(shù) ， 為定溫過程 。 當(dāng) n＝ γ 時(shí)：多變過程的過程方程變?yōu)椋?s＝常數(shù)；為定熵過程 。 當(dāng) n＝ 177。 ∞ ：多變過程的過程方程變?yōu)椋?v
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