3讲守恒定律及能量方程

nullnull2012年3月27日复习内容温度概念 温标及换算 测温属性 测温介质压力 压力单位 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 压力 真空度状态参数 状态参数特征 基本参数 导出参数热力过程 可逆过程 循环 经济性指标 功 热量1－7 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 斜管压力计在什么场合下使用比较好？pv乘积项用生活中例子如何比喻？null2. First law of thermodynamics热力学第一定律的实质今天课程内容热力学能（内能）和总能热力学第一定律基本表达式闭口系基本能量方程式开口系能量方程本章按 热力系统本身能量表示方法和变化情况; 外界作用于系统的热; 外界作用于系统的功. 讨论热力学第一定律的关系null2.1 The Nature of 1st Law 热力学第一定律的实质能量守恒定律用于具有热现象的能量转换过程，称为热力学第一定律当系统由状态1经历一系列状态变化达到终状态2时，系统总能量的变化为系统自身能量变化null毫无疑问：当系统经历一过程后之所以有能量变化，原因在于过程中外界对此系统有能量的相互作用！null2.2 Internal Energy and Total Stored Energy 热力学能（内能）和总能定义：系统内部工质所具有的各种形式能量的总和称热力学能，过去称为内能。它包含有：工质的能量表达热力学能用符号 U 表示，这部分能量的特征是以微观方式表现的。其单位是 J 或 kJ当工质的种类确定、状态确定后，热力学能的数量亦确定。——热力学能是状态参数！null系统所具有的总能量除热力学能外，还应考虑到系统在给定参照系内的宏观运动形成的能量。设系统内物质数量为 m kg，宏观运动速度为 c m/s在重力场内高度 z mnull故由状态1过渡到状态2后，系统的总能量改变可表示为对每 kg 工质过程中边界上传递量：如何计算 Ein 和 Eout ？null进入质量 min 离开质量 mout还有没有遗漏？问题是工质怎样才能进入和离开系统，其代价？nullAssumption： one-dimensional，stable意为：界面 A 上，工质参数均匀、不随时间变化消耗外界功数量：此功称推动功合理的表示：统一为：null称比焓 Specific Enthalpy2.3 热力学第一定律的表达式这就是能量守恒定律一般表达式留下的问题是具体问题的具体表达式，学习过程中需要注意要点是：理解上式的含义，不要一味强求去背公式。对于一个系统，外界通过边界向系统交换的各种形态的能量总和恰好等于系统内部的能量改变量。它是状态参数，称焓 Enthalpynull闭口时边界上传递量有两部分内容For a closed system, heat transfer and work transfer are the only mechanisms by which energy can be transferred across the boundary.假设：系统没有宏观运动2.3.1 闭口系统能量方程A Conservation of Energy Principle for Closed SystemsnullIf we need to express the general energy balance on a rate basis by a finite time interval. This yields:Then, in the limit as Δt approaches zeronull例题2.1气缸内储有定量的CO2气体，初态p1＝300kPa，T1＝200℃，V1＝0.2m3。经历一可逆过程后温度下降至T2＝100℃。如果过程中压力和比容间的关系满足pv1.2＝常数，试确定该过程中CO2气体所作的功、比功、热力学能变化量，气体与外界之间的热量交换。Given: initial and end states, process, CO2 in a cylinder Strategy: apply the basic closed system energy balance to solve for the Q and ΔU, apply the definition of work to calculation W and wSolution：Find: W, w, ΔU, QModel: closed systemnullAnalysis:1)work：可逆δw＝pdv 通常先计算 1 kg工质膨胀功因气体体积变化，故此功称为膨胀功。W>0，为气体对 外做功。在终态，气体体积为V2＝0.656m3null2)系统内热力学能的变化：查表取cV＝0.656kJ/kg·K3) Q 的计算：Comment:1）该例题中气体对外作出的功量大于气体热力学能的减少量，减少的部分由外界对气体的加热量所补充。 2）另外此处能量的单位用 J 显得不方便，用 kJ 则好些。null2.3.2 开口系统的能量方程 Conservation of Energy Principle for A Open System or Control Volume开口时边界上有物质交换和能量交换，所以一般 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法应包含质量守恒和能量守恒两个方面！1st: Conservation of Mass Principle for A Open System or Control VolumenullSteady state: any system in steady state if the system properties are constant with time at every position within and on the boundaries of the systems.One-dimensional flow: if the properties at a flow boundary are uniform over the cross-sectional area. Case 1 For steady state:nullCase 3 for both steady state and one-dimensional flow: Case 2 For one-dimensional flow:2nd Conservation of Energy Principle for A Open System or Control Volumewhen regardless the kinetic and potential energy of the mass that goes in and leaves out of a system , we’ll have:nullIf we take the assumption- Steady state: If we take the assumption- One-dimensional flow: If we take both the assumptions- Steady state and One-dimensional flow: For steady, one dimensional and neglecting kinetic and potential energy null教材P45 式（2－20）教材P46 式（2－23）学习过程中的处理方法不宜只背而不了解意义和使用条件下面例题2.2 给出了处理开口系统问题的分析原则和方法。例题2.2空气从下图所示一管道内流过。假设该管道外表覆有良好保温层。若空气进口参数温度、压力及速度各已知。null要求：作适当假设后，列出该热力过程的能量守恒方程。假设：绝热，功为 0 ，稳态稳流，忽略进出口位能差解：取系统（进口，出口界面和管道内壁面构成控制容积）开口系统Comment:本题求解可以直接利用教材P46 式（2－23）上述直接看清能量传递情况求解更简便null本节课小结：理解能量方程的含义在于平衡焓的概念开口系和闭口系能量方程方法：所遇问题求解须有系统图按已知条件在图上标注出能量传递、物质传递的方向，用箭头表示按箭头列出相应的能量方程和质量方程null课下：思考题: p56 2-1 2-4 2-5 2-7 2-8 习题: p57 2-3 2-4 p58 2-8 2-9 2-10阅读:第二章2-1~2-6 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写作业：预习：第二章2－7第三章 3－1～3－3问题：1）技术功膨胀功区别，如何在示功图上表示？2）推动功与流动功区别？3）若工质流入一容器，带入容器能量如何表示？4）理想气体是某一类气体吗？