第二章热力学第一定律 (2)PPT讲稿.ppt
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1、第二章热力学第一定律第1页,共38页,编辑于2022年,星期二第一节第一节 热力学第一定律及其实质热力学第一定律及其实质 热力学第一定律:热力学第一定律:热能可以转变为机械能,机械能热能可以转变为机械能,机械能可以转变为热能可以转变为热能 ,在它们的传递和相互转换过程中,在它们的传递和相互转换过程中,总量保持不变。总量保持不变。热力学第一定律的实质:热力学第一定律的实质:“量量”守恒守恒 2第2页,共38页,编辑于2022年,星期二热力学能热力学能U 是状态参数是状态参数;比热力学能比热力学能 u=U/m。热力学能热力学能分子动能分子动能 化学能化学能核能核能 分子位能分子位能 第二节第二节
2、热力学能和总能热力学能和总能 热力学能:热力学能:工质微观粒子所具有的能量。工质微观粒子所具有的能量。3第3页,共38页,编辑于2022年,星期二外部储存能 总储存能 比储存能比储存能 4第4页,共38页,编辑于2022年,星期二第三节第三节 热力学第一定律的一般表达式热力学第一定律的一般表达式 进入进入系统的能量系统的能量流出流出系统的能量系统能量的系统的能量系统能量的增量增量出:出:或或 增量:增量:入入:5第5页,共38页,编辑于2022年,星期二机械能机械能 体积变化功体积变化功热能热能第四节第四节 闭口系的能量方程闭口系的能量方程 热力学第一定律基本表达式热力学第一定律基本表达式 0
3、外热能外热能内热能内热能任意过程任意过程任意工质任意工质6第6页,共38页,编辑于2022年,星期二其他形式:其他形式:微元:微元:或或可逆:可逆:或或或或任意过程、任意工质任意过程、任意工质7第7页,共38页,编辑于2022年,星期二第五节第五节 稳定流动系统的能量方程稳定流动系统的能量方程 稳定流动系统稳定流动系统是指热力系统内各点状态参数不随时间变化的流动系是指热力系统内各点状态参数不随时间变化的流动系统统。实现条件:实现条件:1、qin=qout=qm2、pi=constant,vi=constant3、Q=constant,W=constant1122pin,vinqinqoutpo
4、ut,voutQW9第9页,共38页,编辑于2022年,星期二流动功流动功 定义:定义:开口系统中工质流入和流出系统所作的推动功开口系统中工质流入和流出系统所作的推动功 的代数和。的代数和。推动功推动功:同理:同理:或或 流动功流动功:V1m111 22p1A1p2A2l1V2m2_ _+10第10页,共38页,编辑于2022年,星期二稳定稳定稳定稳定流动系统的能量方程流动系统的能量方程 011第11页,共38页,编辑于2022年,星期二引入焓引入焓H:或或 或或 对于微元过程:对于微元过程:稳定稳定稳定稳定流动系统的能量方程流动系统的能量方程 任何过程任何过程任何工质任何工质12第12页,共
5、38页,编辑于2022年,星期二焓的说明焓的说明 定义式定义式比焓比焓 kJkJ/kg1.1.焓是状态参数,焓是状态参数,H为广延量,为广延量,h为强度量。为强度量。2.2.对于流动的工质,焓代表能量(内能对于流动的工质,焓代表能量(内能+推动功)。推动功)。3.3.对于静止的工质,焓不代表能量。对于静止的工质,焓不代表能量。4.4.物理意义:物理意义:开口系统中流入(或流出)系统工质所携带的取开口系统中流入(或流出)系统工质所携带的取决于热力学状态的总能量。决于热力学状态的总能量。13第13页,共38页,编辑于2022年,星期二技术功及稳流能量方程的其他形式技术功及稳流能量方程的其他形式从而
6、有从而有 或或 动能动能位能位能轴功轴功机械能机械能技术上可以利用的能量技术上可以利用的能量14第14页,共38页,编辑于2022年,星期二稳流开口系与闭口系的能量方程稳流开口系与闭口系的能量方程11 22开口系:开口系:闭口系:闭口系:等价等价技术功技术功体积变化功体积变化功流动功流动功做功的根源做功的根源15第15页,共38页,编辑于2022年,星期二可逆过程可逆过程可逆可逆稳流开口系稳流开口系闭口系闭口系16第16页,共38页,编辑于2022年,星期二热力学第一定律小结热力学第一定律小结任意系统的一般表达式:任意系统的一般表达式:入入-出出=增量增量任意过程、任意工质、闭口系任意过程、任
7、意工质、闭口系可逆过程、任意工质、闭口系可逆过程、任意工质、闭口系稳流过程、任意工质稳流过程、任意工质可逆稳流过程、任意工质可逆稳流过程、任意工质17第17页,共38页,编辑于2022年,星期二例例1:进进入入汽汽轮轮机机新新蒸蒸汽汽的的参参数数为为:p1=9.0 MPa,t1=500,h1=3385 kJ/kg,c1=50 m/s;出出口口参参数数为为:p2=0.004 MPa,h2=2320 kJ/kg,c2=120 m/s;蒸蒸汽汽的质量流量的质量流量qm=220 t/h。试求。试求:第六节第六节 能量方程的应用能量方程的应用 1.汽轮机的功率;汽轮机的功率;2.忽略蒸汽进、出口动能变化
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