[工學(xué)]化工過(guò)程能量分析-在線瀏覽
2025-03-08 11:12本頁(yè)面
【正文】 22? ?PVUH ??? ?? PVU ?? ?? 實(shí)際流體的流動(dòng)過(guò)程存在摩擦損耗，意味機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃W(xué)能，有摩擦損耗 UF ??對(duì)于無(wú)熱、 無(wú)軸功交換、 ??? /PU ??不可壓縮流體的穩(wěn)流過(guò)程 022???? uzgPF ????對(duì)于非粘性流體或簡(jiǎn)化的理想情況，可忽略摩擦損耗，則 022??? uzgP ????例 51 ， 求濕蒸汽的干度 ? 解 sWQzguH ???? ???22節(jié)流過(guò)程無(wú)功的傳遞， 忽略散熱、 動(dòng)能變化 和位能變化 12HH?T ℃ H kJ/kg 120 160 130 H2 7 1 7 9 6 7 1 61 2 01 6 01 2 01 3 0 2????? HkgkJH / ?? 飽和液體焓值 Hl= ? 飽和蒸汽焓值 Hg= ? ? xHxHH gl ??? 115273612 .HH ?????????lglHHHHx例 52 ? 解 sWQzguH ???????22 30 ℃ 的空氣，以 5m/s的流速流過(guò)一垂直安裝的熱交換器，被加熱到 150 ℃ ，若換熱器進(jìn)出口管直徑相等，忽略空氣流過(guò)換熱器的壓降，換熱器高度為 3m，空氣 Cp=(kgK),求 50kg空氣從換熱器吸收的熱量 ? ? ? ? kJTTCmHm P ????????? 將空氣當(dāng)作理想氣體，并 忽略壓降時(shí) 1122VTVT ?AuTAuT1122 ?smTTuu /3 0 34 2 351212 ????kJJum 221 222 ??????? 換熱器的動(dòng)能變化和位能變化可以忽略不計(jì) kJJzmg ??????kJQ ???? 熱功間的轉(zhuǎn)化 熱力學(xué)第二定律 ? 克勞修斯說(shuō)法：熱不可能自動(dòng)從低溫物體傳給高溫物體。 熱力學(xué)第二定律說(shuō)明過(guò)程按照特定方向，而不是按照任意方向進(jìn)行。 水往低處流 氣體由高壓向低壓膨脹 熱由高溫物體傳向低溫物體 ? 我們可以使這些過(guò)程按照相反方向進(jìn)行 ， 但是需要消耗功 。 ? 第二定律告訴我們過(guò)程發(fā)生的方向 。 孤立體系 TQdS ??0?dS 熵函數(shù) 熵平衡 產(chǎn)生出入體系 STQSmSmSjjii ?????? ????0產(chǎn)生 ?? S 熵流是由于有熱量流入或流出系統(tǒng)所伴有的墑變化 可逆過(guò)程 ? TQ? 由于傳遞的熱量可正，可負(fù)，可零，墑流也亦可正，可負(fù)，可零。 理想功就是系統(tǒng)的狀態(tài)變化以完全可逆方式完成 ， 理論上產(chǎn)生最大功或者消耗最小功 。 所謂的完全可逆 ， 指的是不僅系統(tǒng)內(nèi)的所有變化是完全可逆的 ， 而且系統(tǒng)和環(huán)境之間的能量交換 ， 例如傳熱過(guò)程也是可逆的 。 穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)的熱力學(xué)第一定律表達(dá)式為： sWQzguH ???????22 假定過(guò)程是完全可逆的 ， 而且系統(tǒng)所處的環(huán)境可認(rèn)為是 — 個(gè)溫度為 T0的恒溫?zé)嵩?。 只要初 、 終態(tài)相同 ， 無(wú)論是否可逆過(guò)程 ， 其理想功是相同的 。 通過(guò)比較理想功與實(shí)際功 ， 可以評(píng)價(jià)實(shí)際過(guò)程的不可逆程度 。 N2的等壓熱容Cp=+ 103T kJ/(kmol ? 解 ? ?k m olkJdTTdTCH p/1 3 38 63738133??????? ?? ?? ?KkmolkJdTTdPPRdTTCSp???????????????????? ??/8133? ? k m ol/ id 9846823122931 3 3 860 ???????? ?? 損失功 系統(tǒng)在相同的狀態(tài)變化過(guò)程中 ， 不可逆過(guò)程的實(shí)際功與完全可逆過(guò)程的理想功之差稱為損失功 。 由于環(huán)境可視為恒溫?zé)嵩?， Q相對(duì)環(huán)境而言 ， 是可逆熱量 ， 但是用于環(huán)境時(shí)為負(fù)號(hào) ， 即 Q＝ T0 ΔS0 。實(shí)際過(guò)程總是有損失功的，過(guò)程的不可逆
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