南京航空天大學(xué)工程熱力學(xué)章節(jié)件五章節(jié)

1、ch.5 熱力學(xué)第二定律5.1 熱力學(xué)第二定律5.1 熱力學(xué)第二定律5.1 熱力學(xué)第二定律5.1 熱力學(xué)第二定律5.1 熱力學(xué)第二定律5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率循環(huán)熱效率：1211qqqwnettabgvvtrqln11其中：dcgvvtrqln225.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率利用絕熱過程狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系：121)(kbccbvvtttt121)(kaddavvtttt故：adbcvvvv整理得：121ttc5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率c2t1t1t2t1t2tc5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率雙熱源之間的極限回?zé)嵫h(huán)，稱為概括

2、性卡諾循環(huán)熱效率：cababtttststqq1212121115.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率 a-d-c-b-a,逆時(shí)針方向進(jìn)行制冷系數(shù)：2122122tttqqqwqnetc供暖系數(shù)2112111tttqqqwqnetc5.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率四、多熱源的可逆循環(huán)熱源多于兩個(gè)的可逆循環(huán) 熱效率：ehgnmegnmeqqt面積面積lg1112lhtttt21,工作在下的卡諾循環(huán)的熱效率abnmadcnmdqqt面積面積11125.2 可逆循環(huán)分析及其熱效率1_2_1_2_122_1_111:,ttststqqttelghet其熱效率為和為溫度分別均吸熱溫度和平均放熱的平圖中可逆循環(huán)5.

3、3 卡諾定理5.3 卡諾定理5.3 卡諾定理結(jié)論： 在同樣的兩個(gè)溫度不同的熱源間工作的熱機(jī)，以可逆熱機(jī)熱效率最大，不可逆熱機(jī)的熱效率小于可逆熱機(jī),它指出了在兩個(gè)溫度不同的熱源間工作的熱機(jī)熱效率的最高極限值。 5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)一、狀態(tài)參數(shù)熵的導(dǎo)出一、狀態(tài)參數(shù)熵的導(dǎo)出122111rrttqq取a-b-f-g-a為卡諾循環(huán)2211rrtqtq為負(fù)值2q02211rrtqtq5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)對(duì)全部微元積分求和012222121brartqtq atqtqbrrevarrev 012210tqrrevtqtqdsrevrrev0tqrev或5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)

4、因?yàn)檠h(huán)1-a-2-b-1是可逆的，固有：2112brrevbrrevtqtq代入公式(a):21212121tqtqtqtqrevrrevbrrevarrev5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)的積分值都相同。，無論沿那一條可逆線路，到狀態(tài)上式表明：從狀態(tài)trqrev21因此可得：21210tqdssdsrev5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)如圖循環(huán)中部分為可逆循環(huán)，則：0tq余下部分為不可逆循環(huán)，熱效率小于卡諾循環(huán)。0011 22111212tqtqtqttqqrrct5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)窮大，積分求和：令微元循環(huán)數(shù)目趨于無這就是0rtq5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù))( 212

5、1211221atqtqtqsssbrbr在1-2間作一不可逆過程1a2： 1-a-2-b-1為一不可逆循環(huán),應(yīng)用5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)01221brartqtq2112arbrtqtq或?qū)?a)式代入,即得:不可逆或21122112 rartqsstqssrtqdstqss 2112對(duì)于1kg工質(zhì),為:rtqds5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)。均有無論是否可逆0,q00adaddss5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)1212 , 0 ; 0ssssds1212 , 0 ; 0ssssds可逆過程熵不變，不可逆過程熵增。5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)suu225.4 熵參數(shù)，熱過程

6、方向的判據(jù)stt22svv22 比體積大，所以不可逆過程終態(tài)的5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)內(nèi)部存在的不可逆耗散是絕熱閉口系統(tǒng)熵增大的唯一原因，其熵變量等于熵產(chǎn)。gadgadsssds,即：5.4 熵參數(shù)，熱過程方向的判據(jù)tptptqss,基準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)5.5 熵增原理孤立系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生不可逆變化時(shí)，孤立系的熵增大，極限情況時(shí)（可逆），熵保持不變。5.5 熵增原理今若有一個(gè)任意的不可逆循環(huán)1a2b1，由不可逆過程1a2及可逆過程2b1組成，如右圖，則根據(jù)克勞修斯不等式122121122112100sstqtqtqtqtqbababadstqsstqa即對(duì)于不可逆過程 ,12215.5 熵增原理

7、s dstqtq5.5 熵增原理5.6 熵方程rtqds定律關(guān)系式閉口系統(tǒng)的熱力學(xué)第二rgrgtqsdstqdss或：即：0熱。是系統(tǒng)與外界之間的換其中rtq5.6 熵方程qfgssds,為熵流。為熵產(chǎn)，qfgss,qfgsss,21或5.6 熵方程iieerrcvgisomsmstqdssdsqqriieerrcvgmsmstqdssgiieerrcvsmsmstqds或5.7 yong參數(shù)的基本概念 熱量yong5.7 yong參數(shù)的基本概念 熱量yongnxaee5.7 yong參數(shù)的基本概念 熱量yongqtteqawuqtteyongqxqnqx0,0,)1 (為：熱量為：熱量5.7 yong參數(shù)的基本概念 熱量yong210210,)1 (tqtqqtteqx對(duì)上式積分：tqds可逆循環(huán)：steqawustqeyongqxqnqx0,0,：熱量：熱量5.7 yong參數(shù)的基本概念 冷量yong0000,00,000,) 1()1 (qnqxqnqxaeqstawuqttqtteyong為：冷量為：冷量5.7 yong參數(shù)的基本概念 5.7 yong參數(shù)的基本概念qttteeiqttweqttweabbqxaqxbbbqxaaqx)11()1 ()1 (0)(,)(,0)max()(,0)max()(,損