广东工业大学：《高等工程热力学》课程教学资源（课件讲稿）第二章 㶲方程

房束z黄大学 SUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 高等工程热力学 2.㶲方程

2. 㶲方程 高等工程热力学

2.1不可逆过程和㶲损失 能量=㶲+火无 可逆过程 能量（恒量） =㶲（恒量）+火无（恒量） 不可逆过程 能量（恒量）=㶲+火无↑ 1

可逆过程 能量=㶲+火无 能量（恒量）=㶲（恒量） + 火无（恒量） 不可逆过程 能量（恒量）=㶲↓+ 火无↑ 2.1 不可逆过程和㶲损失 1

2.2平衡方程和㶲损失 口平衡的一般关系式 流入系统的㶲一（流出系统的㶲+㶲损失）=系统㶲的增量 进入㶲一（流出㶲+㶲损）=㶲增量 2

流入系统的㶲—（流出系统的㶲+㶲损失）=系统㶲的增量 进入㶲 —（流出㶲+㶲损）= 㶲增量 平衡的一般关系式 2.2 平衡方程和㶲损失 2

2.3几种典型的不可逆㶲损失 2.3.1有限温差传热过程 高温物体放出热量㶲值 8Eoa=δ0(1-) TH>TL 5Q 低温物体得到热量㶲值 6Ee.=801-2) 口㶲损失 6EL=δE0,-6E0,.=T0(7-a)>0 3

2.3.1 有限温差传热过程 3 TH > TL δQ TL 高温物体放出热量㶲值 低温物体得到热量㶲值 㶲损失 2.3 几种典型的不可逆㶲损失 0 , (1 ) H H T E Q x Q T   = − 0 , (1 ) L L T E Q x Q T   = − 1 1 , , , 0 ( ) 0 H L L H E E E T Q x L x Q x Q T T     = − = − 

2.3几种典型的不可逆㶲损失 2.3.2有摩阻耗散的㶲损失 流入系统的㶲一（流出系统的㶲+㶲损失）=系统 㶲的增量 入一（出+损失）=增量 δW,=δQ δEL=6W4-6Q1-9)=809=6W会>0

2.3.2 有摩阻耗散的㶲损失 4 流入系统的㶲—（流出系统的㶲+㶲损失）=系统 㶲的增量 入—（出+损失）=增量 2.3 几种典型的不可逆㶲损失 W Q A   = 0 0 0 , (1 ) 0 T T T E W Q Q W x L A A T T T      = − − = = 

2.3几种典型的不可逆㶲损失 2.3.3绝热节流过程引起的㶲损失 h1=h2 W1 W2 W1>W2

5 h1 = h2 p1 p2 w1 w1 > w2 2.3.3 绝热节流过程引起的㶲损失 w2 2.3 几种典型的不可逆㶲损失

2.3几种典型的不可逆㶲损失 2.3.3绝热节流过程引起的㶲损失 入一（出+损失）=增量 熵分析法 AS=S2-S>0 ASad =Ast +Asg I=ToASg ToASad To(S2-S1) 㶲分析法 Ex.L=Ex.m-Ex.H =H1-H2-To(S-S2) Ex=To(S2-S)=1

2.3.3 绝热节流过程引起的㶲损失 6 熵分析法 㶲分析法 入—（出+损失）=增量 2.3 几种典型的不可逆㶲损失 2 1 0 ad  = −  S S S ad f g  =  +  S s s 0 0 0 2 1 ( ) g ad I T S T S T S S =  =  = − 1 2 , , , 1 2 0 1 2 ( ) E E E H H T S S x L x H x H = − = − − − , 0 2 1 ( ) E T S S I x L = − =

2.3㶲平衡方程及㶲损失 3.1㶲平衡方程 热源T ·闭口系统能量方程 Q=△U+W Q T *闭口系的㶲平衡方程 U1,U2 E I=Ex.o+Ex.u-Ex.02-Wa Q0 ExQ=ExUI Exu2-W+I 冷源T0 。开口系统能量方程 Q=△H+W 。开口系的㶲平衡方程 1.21 2 ex-ex m-emen2-en +w,+i 2.1 2 2 i=exo+ex..H2 C1 +W >热力循环系统的㶲方程 ∑EB进=∑Ex出+I 7

 闭口系的㶲平衡方程 ❖ 开口系的㶲平衡方程 = Ex,Q + Ex,U1 Ex,U 2 −Wu I － E E E W I x,Q = x,U1－ x,U 2 − u + e e c c w i x Q x − x H + f − f + i + 2 1 2 , H2 , 1 2 2 1 2 1 ＝e ， x Q x H f f wi i = e + − e − c + c + 2 1 2 , H1 x, 2 2 2 1 2 1 e ， 3.1 㶲平衡方程 ➢ 热力循环系统的㶲方程 • 闭口系统能量方程 Q = ΔU + W ❖ 开口系统能量方程 Q = ΔH + Wt 7 2.3 㶲平衡方程及㶲损失   Ex Ex I 进 = + 出

2.4闭▣系统的拥平衡方程与㶲损失 例：1kg空气，由p=50bar,t=17C,膨胀到 p2=40bar,t2=17C,已知po=1bar,to=17C 求：该膨胀过程对外界的最大有用功 -@会+合-小4w a-m会+会-小u Wmax exul-exu2 =18kJ/kg

8 例 ： 1kg 空 气 ， 由 p1=50bar, t1=17oC, 膨胀到 p2=40bar, t2=17oC, 已知p0=1bar, t0=17oC 求：该膨胀过程对外界的最大有用功 2.4 闭口系统的㶲平衡方程与㶲损失 1 0 u1 0 0 1 ln 1 244 / p p ex RT kJ kg p p   = + − =     2 0 u2 0 0 2 ln 1 226 / p p ex RT kJ kg p p   = + − =     max u1 u2 w ex ex = − =18kJ/kg

2.4闭口系统的㶲平衡方程与拥损失 入一（出+损）=增量 热源T Exo-(Exw+ExL)=△ExU W-W+po(V2-V1) Ex.e=Exw+(Ex.U;-Exv)+Ex.L Exe0-02o 环境T。 Ex.L=Ex.0+(Ex.U -ExU;)-Ex -E3.0-AExU-WA AEs.v=Exv;-Exv,=(U2-U)+Po(V2-Vi)-To(S2-S) Eo=60l-2) 9

9 入—（出+损）=增量 2.4 闭口系统的㶲平衡方程与㶲损失 , , , , ( ) E E E E x Q x W x L x U − + =  2 1 , , , , , ( ) E E E E E x Q x W x U x U x L = + − + 1 2 , , , , , , , ( ) x L x Q x U x U x W x Q x U A E E E E E E E W = + − − = −  − 2 1 , , , 2 1 0 2 1 0 2 1 ( ) ( ) ( )  = − = − + − − − E E E U U p V V T S S x U x U x U 0 2 , 1 (1 ) H T E Q x Q T = −  