工程熱力學(xué)課件第五章熱力學(xué)第二定律-在線瀏覽
2025-04-10 14:49本頁(yè)面
【正文】 TT0的變溫系統(tǒng)，可導(dǎo)出冷量 0, 0 QEQ Qx ??0000, 10 QSTQTTEQx ????????? ??STA Qn ?? 0, 000 ,0 QnQx AEQ ???? ?????? ?? 00 0 00, 1x QTTE ?? 冷量 ：系統(tǒng)溫度低于環(huán)境溫度 T0 (TT0)時(shí)，從系統(tǒng) (冷源 )獲得冷量 Q0，外界消耗一定量的功，將 Q0連同消耗的功一起轉(zhuǎn)移到環(huán)境中去，在可逆條件下外界消耗的最小功即為冷量 ，用Ex,Q0表示 按逆卡諾循環(huán) 或 TTTWQc ???0m in0???0000m i n, 10 QTTQTTTWEQx ???? ?????? ?????00, 0 QSTE Qx ???? 冷量 ：是為獲取冷量 Q0而必須傳給環(huán)境的能量 Q，此能量不能再轉(zhuǎn)化為 ，用 An,Q0表示 由熱力學(xué)第一定律 即 ? Ex,Q0 與 Q0方向相同，系統(tǒng)吸熱放出冷量 并對(duì)外作功，系統(tǒng)放熱得到冷量 ，外界提供最小有用功 STE Qx ???? 0,0 0STA Qn ?? 0, 0? T=T0時(shí)， Ex,Q/Q=0，熱量 為零 TT0時(shí)， Ex,Q/Q隨著 T的增大而增大，變化逐漸平緩 T→∞ 時(shí)， Ex,Q/Q →1 ，但永遠(yuǎn)小于 1 ? TT0時(shí)，隨著 T的減小 增大 T0/2TT0時(shí)， 1，冷量 數(shù)量上小于熱量 TT0/2時(shí)， 1，并隨著 T的減小急劇增大，冷 量 在數(shù)量上可以大于熱量本身 0, 0QE Qx0, 0QE Qx0, 0QE Qx ?孤立系中熵增與 損失，能量貶值原理 ? GouyStodla公式（ GS式） 設(shè)有兩個(gè)恒溫體系 A和 B， TATB，體系 A放出的熱量 Q中的熱量 為 體系 B放出的熱量 Q中的熱量 為 ? ? ? ? QTTWEAAAQx ???????? ??? 0m a x, 1? ? ? ? QTTWEBBBQx ???????? ??? 0m a x, 1 孤立系中因不可逆?zhèn)鳠岫鸬? 損失 I為 孤立系因不可逆?zhèn)鳠嵋鸬撵卦龃鬄? 孤立系熵增等于熵產(chǎn)，故 GS式表明，環(huán)境溫度 T0一定時(shí)，孤立系統(tǒng) 損失 與其熵增成正比。ηB，得出的結(jié)論違反熱力學(xué)第二定律 若 ηA39。q1， q239。熱能產(chǎn)生動(dòng)力一定要有溫度差作為熱力學(xué)條件，借助單一熱源連續(xù)作功的機(jī)器是制造不出的 ? 卡諾循環(huán)及其熱效率公式奠定了熱力學(xué)第二定律的理論基礎(chǔ)，為提高各種熱動(dòng)力機(jī)熱效率指出了方向 ? 選用以氣體為工質(zhì)的卡諾循環(huán)的困難在于受設(shè)備限制及氣體定溫過(guò)程不易實(shí)現(xiàn) ?概括性卡諾循環(huán) ? 概括性卡諾循環(huán)是工作于兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g的極限回?zé)嵫h(huán)，由兩個(gè)可逆定溫過(guò)程和兩個(gè)同類型的其它可逆過(guò)程組成 ? 概括性卡諾循環(huán)的熱效率與卡諾循環(huán)相同 ? 回?zé)幔豪霉べ|(zhì)排出的部分熱量來(lái)加熱工質(zhì)本身的方法稱為回?zé)?，是提高熱效率的有效方? cdcabt TTsTsTqq ?? ?????????121212 111?逆向卡諾循環(huán) ? 逆向卡諾循環(huán)：按與卡諾循環(huán)相同的路線而循反方向進(jìn)行的循環(huán)即逆向卡諾循環(huán) ? 逆向卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)為 ? 逆向卡諾熱泵循環(huán)的供暖系數(shù)為 ? 對(duì)于制冷循環(huán)，環(huán)境溫度 T1低，冷庫(kù)溫度 T2高，則制冷系數(shù)大；對(duì)于熱泵循環(huán)，環(huán)境溫度 T2高，室內(nèi)溫度 T1低，則供暖系數(shù)大，且 ε39。第五章 熱力學(xué)第二定律 51 熱力學(xué)第二定律 ?自然過(guò)程的方向性 ? 功熱轉(zhuǎn)化：功可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為熱，熱不可能全部無(wú)條件地轉(zhuǎn)化為功 ? 有限溫差傳熱：熱量總是自動(dòng)地從高溫物體傳向低溫物體 ? 自由膨脹：氣體能夠自動(dòng)進(jìn)行無(wú)阻膨脹 ? 混合過(guò)程：所有的混合過(guò)程都是不可逆過(guò)程，使混合物中各組分分離要花代價(jià)：耗功或耗熱 ? 耗散效應(yīng)和有限勢(shì)差作用下的非準(zhǔn)平衡變化是造成過(guò)程不可逆的兩大因素 ? 自發(fā)過(guò)程：自然過(guò)程中凡是能夠獨(dú)立地、無(wú)條件自動(dòng)進(jìn)行的過(guò)程稱為自發(fā)過(guò)程 ? 非自發(fā)過(guò)程：不能獨(dú)立地自動(dòng)進(jìn)行而需要外界幫助作為補(bǔ)充條件的過(guò)程稱為非自發(fā)過(guò)程 ? 不可逆是自發(fā)過(guò)程的重要特征和屬性 ?熱力學(xué)第二定律的表述 ? 熱力學(xué)第二定律是闡明與熱現(xiàn)象相關(guān)的各種過(guò)程進(jìn)行的方向、條件及限度的定律 ? 熱力學(xué)第二定律的克勞修斯說(shuō)法：熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳至高溫物體 ? 熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文說(shuō)法：不可能制造出從單一熱源吸熱、使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其它任何變化
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