化工熱力學(xué)ch4熱力學(xué)第二定律(參考版)
2025-01-24 23:23本頁面
【正文】 82 三 . 熱力學(xué)性質(zhì)圖的共性 ? ,僅適用于特定物質(zhì) . ? ,P,V,T,H,S都有 . 83 四 . 熱力學(xué)圖表與普遍化熱力學(xué)圖表的區(qū)別 : ? 主要區(qū)別表現(xiàn)在兩個方面 : ? 其一是制作原理不同 。 80 （三）㏑ PH圖 ? 圖 317 ? 這種圖主要用于計算制冷系數(shù) ,制冷機的循環(huán)量及物流所作的功。 ?由于絕熱膨脹過程是不可逆的 ， 一部分機械功耗散為熱 ,并被流體本身吸收 ， 因此膨脹后流體的溫度 T2’T2， 熵 S2’S2 78 ③ 絕熱壓縮過程 ? 等熵壓縮與等熵膨脹類似 ， 同樣用等熵線來表示 ,但其方向相反 。由于節(jié)流過程與外界無熱和功的交換， 0＝環(huán)S?據(jù)熱力學(xué)第二定律 體環(huán) SSt ????? S∴ 12 SSSS t ???? ＝體? T S 1 2 3 4 5 6 75 由圖可見 ? 節(jié)流后 ,S2＞ S1. ? 4564?液汽T S 1 2 3 4 5 6 ?說明了節(jié)流過程是一個不可逆過程 ?若膨脹前物流溫度較低 (3點 ),等焓膨脹后 (4點 ),進入兩相區(qū) ,這時它就自動分為汽液兩相 . ?汽液比可按杠桿規(guī)則求得 ,亦即 : 76 ⑶ 絕熱膨脹或壓縮過程 ? ① 可逆絕熱膨脹過程 ? 為等熵過程 (線段 1→ 2) ? 據(jù)熱力學(xué)第一定律 ? ? 21 HHHW SSR ?????② 不可逆絕熱膨脹過程 ?不可逆絕熱過程是熵增加的過程 ?不可逆絕熱膨脹功為 21 ??? HHW SS T P1 P2 1 2 2’ 77 等熵膨脹效率 ? ?? ? 21212121HHHHHHWWSRSS ????????? ?????定義 : ?ηs 值可由實驗測定 ,一般在 ～ 。 73 ⒍利用 T－ S圖表示過程 ? ⑴ 等壓加熱過程和冷卻過程 ? 恒 P下 T1 T2 等壓 S T 3 2 4 1 物系與外界所交換的能量 ???? 21SSp T d SHQ=面積 12341 74 ⑵節(jié)流膨脹過程 ? 節(jié)流膨脹是等焓過程 ， ? 節(jié)流過程可在等焓線上表示出來，狀態(tài) 1（ T1， P1）的高壓氣體節(jié)流至低壓時，沿等焓線進行，直至于等壓線相交。 ?若已知某物系在兩相區(qū)的位置，則該物系在 T－ S圖中的位置隨之確定。 ?對于單組份兩相共存區(qū)，自由度是 1，確定狀態(tài)只需確定一個參數(shù)，它是飽和曲線上的一點，若還要確定兩相共存物系中汽液相對量，還需要規(guī)定一個容量性質(zhì)的獨立參數(shù)。 ?當(dāng)物質(zhì)狀態(tài)確定后，其熱力學(xué)性質(zhì)均可以在 TS圖上查得。 ? 由于 V， H， S都是容量性質(zhì)，故兩相數(shù)值之和就為兩相混合物的相應(yīng)值。 65 工程上常用的幾種類型圖 ? （一） TS圖 課本 P127， 給出了氨的 TS圖，其他物質(zhì)的 TS圖也具有相同的圖形 ⒈作用：幫助解決熱功效率問題 ⒉圖形 66 C A B D T S 固 固+液 液 汽 +液 氣 ⒉圖形 67 完整的Ｔ－Ｓ圖具有以下曲線 B C D S T ⑴ 飽和曲線ＢＣＤ BC－ 飽和液體線 CD－ 飽和蒸汽線 ⑵ 等壓線以Ｐ表示 ⑶ 等Ｈ線 ， 以紅線表示 ⑷ 等容線 ， 以虛線表示 ⑸ 等干度線 ， 以紅虛線表示 干度：汽相的重量分率或摩爾分率 ⑹ 等Ｔ線 ， 平行于橫坐標(biāo) ?⑺ 等Ｓ線 ， 平行于縱坐標(biāo) P H V x 68 ⒌ TS圖線組成的意義 ? 等壓線變化規(guī)律 用數(shù)學(xué)表示為： TPS????????由 Maxwell關(guān)系式知： TPS????????PTV ??????????S T 小 P一定 PTV ???????? 0 T↗ V↗ T↘ V↘ ∴ 亦即： TPS???????? 0 69 ? 等焓線變化規(guī)律 ? 在 P一定時 0?PPCTH ??????? ??∴ T↗ ， H↗ 焓值大的等 H線在上邊 S T 大 70 ? 等容線變化規(guī)律 ? 在等 T下，由 Maxwell式知 : VT TPVS ?????????????????對任何氣體 ， 在 V一定時 ，T↗ ， P↗ 它說明了在 T一定時 ， 隨V↗ ， S↗ ∴ 較大的等容線位于熵值較大的一邊 。 63 （ x1,y1） （ x,y） （ x2,y2） X Y 121211xxyyxxyy?????? ? 111212 yxxxxyyy ?????目前，有關(guān)物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)圖表還不多見，常見的表為水蒸汽表（附錄四） 64 二． 熱力學(xué)性質(zhì)圖 ? 熱力學(xué)性質(zhì)圖在工程當(dāng)中經(jīng)常見到 ， 如空氣 ， 氨 ， 氟里昂等物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)都已制作成圖 ， 以便工程計算需要 。在同一張圖上，已知 T,P就可以查出各種熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。 ? 常用的有水和水蒸氣熱力學(xué)性質(zhì)表（附錄五），溫熵圖（ TS圖），壓－焓（㏑ PH） 圖，焓－熵 (HS)圖。大家下去自看。 ? ③ 通常用三項式 ， 要注意單位和溫度范圍 。 ???? TcbTaC idP溫度適應(yīng)范圍小 溫度適應(yīng)范圍大 58 對理想氣體的熱容，要注意以下幾點： ? ① a,b,c,d,— 物性常數(shù) ， 實測 ， 查手冊 。 48 例：純苯由 MPa,353K的飽和液體變?yōu)?453K的飽和蒸汽 ， 試估算該過程的 。 26 的計算式 ? 由 MR=MM* (51) ⒊ RS和 RH*HHH R ??*SSS R ??微分 dPPHPHdHTTR??????????????????????????? ?(恒 T) 積分 ?RRHHRdH0dPPHPHPPTT? ???????? ???????? ????????? ????027 真氣行為 . 時當(dāng) 00 ?P ?理氣行為 00 ?RH?RH dPPHPHPTT? ???????? ???????? ????????? ???0∵ 0*???????????TPH∴ dPPHPT? ?????? ??0?RH28 由前知 PT TVTV
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