青岛大学工程热力学chapter2.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 推进功和流动功 推动功是克服某种作用力，使气体发生宏观位置移动所消耗的功。 流动功：维持工质流动所需的功（即推动功之差）。 w、wt、ws、?(pv)的关系 wt △(pv) △ c2/2 ws g△z w wt≈ws 习题课——判断题 1、工质膨胀一定对外作功 2、定容过程一定不作功 3、定温过程一定不传热 4、对工质加热其温度反而降低，这种情况不可能 5、气体边膨胀边放热是可能的 2、 （×）开口系，技术功 1、（×）绝热膨胀过程 3、 （×）相变过程（冰融化，水汽化） 4、（×） 5、（√） 习题课——判断题 1、由于Q和W都是过程量,故(Q-W) 也是过程量。 2、系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量 。 3、气体吸热的过程一定是升温的过程。 4、流动功的大小取决于系统进出口的状态，而与经历的过程无关。 5、膨胀功是贮存于系统的能量，压力愈高，则膨胀功愈大。 1、（×） 2、（×） 3、（×） 5、（×） 4、（√） 习题课——思考题 1、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A中存有高压空气，B中保持真空，如图2-1所示。若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能如何变化？若隔板上有一小孔，气体泄漏入B中，分析A、B两部分压力相同时A、B两部分气体的热力学能如何变化？??? 2、热力学第一定律能量方程式是否可以写成下列两种形式： ? 习题课——思考题 3、为什么推动功出现在开口系能量方程式中，而不出现在闭口系能量方程式中？ 4、开口系统中，流动功究竟属于下面哪一种形式的能量； （1）进、出系统中，流体本身所具有的能量； （2）后面的流体对进、出系统的流体为克服界面阻碍而传递 的能量； （3）系统中工质进行状态变化由热能转化来的能量。 5、开口系统稳态流动时能否同时满足以下三个能量方程？如能，则说明方程中各项的含义。 习题课——比较题 判断W和Wt的大小？ 对过程1-2及1-a-2 对循环 习题课——应用题3 有一台稳定工况下运行的水冷式压缩机，运行参数如附图所示。设空气的比热容cp=1.003kJ/(kg·K),水的比热容cw=4.187kJ/(kg·K)。若不计压气机向环境的散热损失以及动能差及位能差，试确定驱动该压气机所需的功率。[已知空气的焓差h2-h1=cp(T2-T1)] 习题课——应用题1 1 kg氧气置于如图所示气缸内，缸壁能充分导热，且活塞与缸壁无摩擦。初始时氧气压力为 0.5 MPa，温度为 27 ℃，若汽缸长度 2l ，活塞质量为 10kg 。试计算拔除钉后，活塞可能达到最大速度。 习题课——应用题5 一个很大的容器放出 2kg 某种理想气体，过程中容器对外吸热 180kJ ，已知放出的 2kg 气体的动能可以完全转变为功，就可发电 3600J ，它们的平均比焓为h=301.7kJ/kg 。有人认为此容器中原有 20kg 温度为 27 ℃的理想气体。试分析这一结论是否合理，假定该气体比热力学能 u=c V T, 且 c V= 0.72kJ/(kg.K) 。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 推动功 推动功是克服某种作用力，使气体发生宏观位置移动所消耗的功。 p1 p 1 v1 v pAΔH=pV 流动功 流动功：维持工质流动所需的功（即推动功之差）。 流动功在p-v图上： §2-5 The first law relations 一、Basic relation for the first law 二、Energy balance for closed systems 三、Energy balance for steady-flow processes 四、Energy balance for unsteady-flow processes 一、Basic relation for the first law E E+dE Energy entering： Energy change：dEC.V Energy leaving： 一、Basic relation for the first law E E+dE 二、Energy balance for closed systems for a closed system For stationary systems， Ek=0， Ep=0， per unit mass: Differential form: Quasi-equilibrium process Differential form