工程热力学热力学第一定律TheFirstLawofThermodynamics工程热力学开口系能量方程WnetQminmoutuinuoutgzingzout212inc212outc能量守恒原则进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的变化Energybalanceforopensystem工程热力学开口系能量方程的推导WnetQminmoutuinuoutgzingzout212inc212outcQ+min(u+c2/2+gz)in-mout(u+c2/2+gz)out-Wnet=dEcv这个结果与实验不符少了推进功工程热力学推进功的表达式推进功(流动功、推挤功)pApVdlW推=pAdl=pVw推=pv注意:不是pdvv没有变化Flowwork工程热力学对推进功的说明1、与宏观流动有关,流动停止,推进功不存在2、作用过程中,工质仅发生位置变化,无状态变化3、w推=pv与所处状态有关,是状态量4、并非工质本身的能量(动能、位能)变化引起,而由外界(泵与风机)做出,流动工质所携带的能量可理解为:由于工质的进出,外界与系统之间所传递的一种机械功,表现为流动工质进出系统使所携带和所传递的一种能量工程热力学开口系能量方程的推导WnetQpvinmoutuinuoutgzingzout212inc212outcQ+min(u+c2/2+gz)in-mout(u+c2/2+gz)out-Wnet=dEcvminpvout工程热力学开口系能量方程微分式Q+min(u+pv+c2/2+gz)in-Wnet-mout(u+pv+c2/2+gz)out=dEcv工程上常用流率0limQQ0limmm0limWW2cvout2innetind//2/2outQEupvcgzmupvcgzmW工程热力学开口系能量方程微分式当有多条进出口:netcv2outout2inind//2/2QEWupvcgzmupvcgzm流动时,总一起存在工程热力学焓Enthalpy的引入定义:焓h=u+pvnetcv2outout2inind//2/2QEWupvcgzmupvcgzmhh开口系能量方程工程热力学焓Enthalpy的说明定义:h=u+pv[kJ/kg]H=U+pV[kJ]1、焓是状态量stateproperty2、H为广延参数H=U+pV=m(u+pv)=mhh为比参数3、对流动工质,焓代表能量(热力学能+推进功)对静止工质,焓不代表能量4、物理意义:开口系中随工质流动而携带的、取决于热力状态的能量。工程热力学稳定流动能量方程WnetQminmoutuinuoutgzingzout212inc212outc稳定流动条件1、outinmmm2、QConst3、netsWConstW轴功Shaftwork每截面状态不变4、,/0CVdEEnergybalanceforsteady-flowsystems工程热力学稳定流动能量方程的推导outinmmmQConstnetsWConstW,/0CVdEnetcv2outout2inind//2/2QEWhcgzmhcgzm稳定流动条件0mmsW工程热力学稳定流动能量方程的推导22soutin22ccQmhgzhgzWQmqssWmw1kg工质22soutin22ccqhgzhgzw2s12qhcgzw工程热力学稳定流动能量方程2s12qhcgzw适用条件:任何流动工质任何稳定流动过程Energybalanceforsteady-flowsystems工程热力学技术功Technicalwork动能工程技术上可以直接利用轴功机械能212sQmhmcmgzW212sqhcgzw位能tWtwtQHWtqhw工程热力学单位质量工质的开口与闭口wsq稳流开口系tqhwquw闭口系(1kg)容积变化功等价技术功工程热力学稳流开口与闭口的能量方程tqhw容积变化功w技术功wtquw闭口稳流开口等价轴功ws推进功(pv)几种功的关系?工程热力学几种功的关系2t12swcgzwt()tqhwupvwquw()twpvwwwt△(pv)△c2/2wsg△z做功的根源ws工程热力学对功的小结2、开口系,系统与外界交换的功为轴功ws3、一般情况下忽略动、位能的变化1、闭口系,系统与外界交换的功为容积变化功wwswt工程热力学准静态下的技术功()tpdvdpvw()twpvw()twdpvw准静态()()twpdvdpvpdvpdvvdpvdptwvdp准静态qdupdvqdhvdp热一律解析式之一...