工程熱力學(xué)熱力學(xué)第二定律課件

第四章過程的方向性—

熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性4-2熱力學(xué)第二定律─孤立系的熵增原理4-3卡諾循環(huán)與卡諾定理4-5有效能及其有效能分析4-4克勞修斯不等式4-1自然過程的方向性4-2熱力學(xué)第二定律─孤立系的續(xù)2１、熱—功轉(zhuǎn)換的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1熱力學(xué)第二定律的任務(wù)--自然過程的方向性續(xù)2１、熱—功轉(zhuǎn)換的方向性第四章熱力學(xué)第A物體B物體2.熱量傳遞的方向性AB熱量傳遞的方向性圖

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性A物體B物體2.熱量傳遞的方向性AB熱量傳遞的方向性圖真空3.壓力傳播的方向性自由膨脹過程模擬圖

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性—熱力學(xué)第二定律的任務(wù)真空3.壓力傳播的方向性自由膨脹過程模擬圖第四4.混合(擴(kuò)散)與分離過程的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性-熱力學(xué)第二定律的任務(wù)4.混合(擴(kuò)散)與分離過程的方向性第四章熱力自然過程的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性-熱力學(xué)第二定律的任務(wù)

上述諸現(xiàn)象說明自然過程具有方向性，即只能自發(fā)地向一定的方向進(jìn)行，如果要逆向進(jìn)行，就必須付出代價，或者說具備一定的補(bǔ)充條件，即自然過程是不可逆的。機(jī)械能熱能自發(fā)過程①能量轉(zhuǎn)換高溫物體熱能低溫物體熱能自發(fā)過程②熱量傳遞…自然過程的方向性第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性-熱力學(xué)第二定律的任務(wù)

機(jī)械能熱能自發(fā)過程①能量轉(zhuǎn)換高溫物體低溫物體自發(fā)過程②熱量傳遞非自發(fā)過程研究能量傳遞和轉(zhuǎn)換的方向、條件和限度。非自發(fā)過程熱力學(xué)第二定律的任務(wù)自然過程的方向性第四章熱力學(xué)第二定律4-1可逆過程系統(tǒng)經(jīng)歷一個過程后，如令過程逆行而能使系統(tǒng)與外界同時恢復(fù)到初始狀態(tài)而不留下任何痕跡，則此過程稱為可逆過程?？赡孢^程實現(xiàn)可逆過程的條件1.過程進(jìn)行得無限緩慢；2.傳熱無溫差；3.運動無摩擦。實現(xiàn)可逆過程的條件1.過程進(jìn)行得無限緩慢；2.傳熱無溫差；3循環(huán)—

工質(zhì)從某一狀態(tài)出發(fā)經(jīng)一系列狀態(tài)變化又回到初始狀態(tài)稱工質(zhì)經(jīng)歷了一個循環(huán)。循環(huán)的分類正向循環(huán)——熱機(jī)循環(huán)逆向循環(huán)——制冷循環(huán)

復(fù)習(xí)

第四章熱力學(xué)第二定律循環(huán)—工質(zhì)從某一狀態(tài)出發(fā)經(jīng)一系循環(huán)的分類正向循環(huán)——正向循環(huán)1-a-2-b-1逆向循環(huán)1-b-2-a-1

正向循環(huán)凈功=面積1a2dc1—面積1b2dc1>0逆向循環(huán)凈功=面積2a1cd2—面積1b2dc1<0vpvp12abcd+12abcd—

第四章熱力學(xué)第二定律正向循環(huán)1-a-2-b-1逆向循環(huán)1-b-2-a-1正向循pvpv1212abab可逆循環(huán)不可逆循環(huán)cdcd可逆循環(huán)及不可逆循環(huán)在p-v圖上的表示

第四章熱力學(xué)第二定律pvpv1212abab可逆循環(huán)不可逆循環(huán)cdcd可逆循環(huán)及蒸汽動力循環(huán)裝置流程簡圖熱機(jī)工質(zhì)冷卻水蒸汽動力循環(huán)裝置流程簡圖熱機(jī)工質(zhì)冷卻水高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2能量方程應(yīng)用于熱機(jī)的能量方程應(yīng)用于熱機(jī)的能量平衡模擬圖和能量方程熱機(jī)高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2能量方程應(yīng)用于熱機(jī)的能量方程應(yīng)用于熱能量方程評價熱機(jī)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)——循環(huán)熱效率循環(huán)熱效率=循環(huán)吸熱量循環(huán)凈功或熱效率定義式表達(dá)式循環(huán)熱效率定義式

第四章熱力學(xué)第二定律能量方程評價熱機(jī)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)——循環(huán)熱效率循環(huán)熱效率4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式1.熱力學(xué)第二定律的表述開爾文表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓?。克勞修斯表述：不可能將熱量從低溫物體傳至高溫物體而不引起其它變化。熱力學(xué)第二定律的表述

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的表述開爾文表述：2.熱力學(xué)第二定律表達(dá)式─熵方程１)熵的計算①工質(zhì)總熵與比熵之間的關(guān)系②任何物系的熵變量物系定溫吸熱物系定溫放熱例：

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式③復(fù)合系統(tǒng)的熵變量2.熱力學(xué)第二定律表達(dá)式─熵方程１)熵的計算①工質(zhì)總熵與

第四章熱力學(xué)第二定律２)熵的組成可逆過程不可逆過程稱為熵流，熵流可正可負(fù)；為熵產(chǎn)，熵產(chǎn)永為正。4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式第四章熱力學(xué)第二定律２)熵的組成可逆過說明：工質(zhì)熵的變化量由兩部分組成，工質(zhì)從外界吸熱或向外界放熱將引起熵流的產(chǎn)生，熵流可正可負(fù)，絕熱時熵流為零；過程的不可逆性將引起熵產(chǎn)，熵產(chǎn)總是正的，極限時為零。由此可知，可逆的絕熱過程是定熵過程。即:絕熱時可逆絕熱時續(xù)30

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式說明：工質(zhì)熵的變化量由兩部分組成，工質(zhì)從外界吸熱或向外界放熱3.熵方程任意系統(tǒng)的熵方程

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式3.熵方程任意系統(tǒng)的熵方程第四章熱力學(xué)第1)閉口系統(tǒng)的熵方程

表明閉口系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)熵的變化由兩部分組成：①系統(tǒng)與外界有熱量交換引起的熵流Sf；②過程的不可逆性引起的熵產(chǎn)Sg?；蜷]口系統(tǒng)的熵方程

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式1)閉口系統(tǒng)的熵方程表明閉口系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)熵的變化由兩部分2)開口系穩(wěn)定流動的熵方程表明工質(zhì)流經(jīng)開口系統(tǒng)時引起熵的變化的原因有兩個：①系統(tǒng)與外界有熱量交換引起的熵流Sf；②過程的不可逆性引起的熵產(chǎn)Sg。開口系穩(wěn)定流動的熵方程

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式2)開口系穩(wěn)定流動的熵方程表明工質(zhì)流經(jīng)開口系統(tǒng)時引起熵的變4.熵增原理而熵δSg產(chǎn)總是正的，則或?qū)τ诠铝⑾捣Q為孤立系統(tǒng)的熵增原理。有熵方程或孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的一切實際過程都是朝著熵增加的方向進(jìn)行，極限情況維持不變。任何使孤立系統(tǒng)熵減小的過程都是不可能實現(xiàn)的。

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式4.熵增原理而熵δSg產(chǎn)總是正的，則或?qū)τ诠铝⑾捣Q為孤表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程是可逆過程。表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程是不可逆過程。使孤立系統(tǒng)的熵減小的過程是不可能發(fā)生的?；蚬铝⑾到y(tǒng)的熵增原理

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程是可逆過程。表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的例1用熵增原理證明：熱量不可能自動地不付代價地從低溫物體傳向高溫物體。證明假定熱量能夠自動地、不付代價地從低溫物體傳向高溫物體，如圖所示。T1T2Q由兩熱源組成的孤立系統(tǒng)，其熵變量為違背熵增原理，表明原假定是錯誤的。例題Ⅰ熱量傳遞的自然方向只能是熱量從高溫物體傳向低溫物體例1用熵增原理證明：熱量不可能自動地不付代價地從低證明例2用熵增原理證明：從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)化為功的循環(huán)發(fā)動機(jī)是造不出來的。證明假定有一從單一熱源取熱使之連續(xù)不斷對外做功的循環(huán)發(fā)動機(jī)。ＷT1Q由熱源和熱機(jī)內(nèi)的工質(zhì)組成的孤立系統(tǒng)的熵變量違背熵增原理，表明原假定是錯誤的。熱機(jī)例題Ⅱ

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式例2用熵增原理證明：從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)化為功的循環(huán)解熱源的熵變量由熱源和閉口系統(tǒng)組成一孤立系，此孤立系統(tǒng)的熵變量表明此過程是一不可逆過程。例題Ⅲ由于過程的不可逆性引起的熵產(chǎn)是多少?熵流因工質(zhì)的熵變量所以熵產(chǎn)例3閉系中某一過程，其熵變化量為25kJ/K，此過程中系統(tǒng)從熱源（300K）得到熱量6000kJ,問此過程是可逆、不可逆或不可能？解熱源的熵變量由熱源和閉口系統(tǒng)組成一孤立系，此孤立系統(tǒng)的熵變涼水20kg、20℃、例題Ⅲ例4-1

熱水20kg、80℃、電加熱涼水40kg、20℃、混合水60kg、t℃求:混合后的溫度和熵產(chǎn)解1）混合后的溫度由能量方程得℃2）混合過程造成的熵產(chǎn)（見P84）(P79)涼水20kg、20℃、例題Ⅲ例4-1熱水20kg、80℃、例4-2

見P80空氣t1=200℃,p1=0.12MPat2=80℃,p2=0.11MPa空氣t1'=15℃,p1'

=0.21MPa水t2'=70℃,p2′=0.115MPa水mw=2000kgma=?kgmw=2000kg1）熱空氣的流量解能量方程或例4-2見P80空氣t1=200℃,p1=0.12M例4-2

見P80空氣t1=200℃,p1=0.12MPat2=80℃,p2=0.11MPa空氣t1'=15℃,p1'

=0.21MPa水t2'=70℃,p2′=0.115MPa水mw=2000kgma=?kgmw=2000kg1)熱空氣的流量解2)由于不等溫傳熱和流動阻力造成的熵產(chǎn)（系統(tǒng)內(nèi)部熵變量）…例4-2見P80空氣t1=200℃,p1=0.12M1.卡諾循環(huán)１)卡諾循環(huán)的組成

a—b

定溫吸熱過程；

b—c

定熵膨脹過程；

c—d

定溫放熱過程；

d—a

定熵壓縮過程。4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理卡諾循環(huán)的組成及T-s組成

第四章熱力學(xué)第二定律1.卡諾循環(huán)１)卡諾循環(huán)的組成4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理卡２)卡諾循環(huán)的計算內(nèi)容吸熱量放熱量循環(huán)凈功循環(huán)熱效率卡諾循環(huán)的計算

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理２)卡諾循環(huán)的計算內(nèi)容吸熱量放熱量循環(huán)凈功循環(huán)熱效率卡諾循環(huán)熱效率(1)（2）（3）當(dāng)T1=T2

時，結(jié)論:(4)提高循環(huán)熱效率的根本途徑是:②降低

放熱的。①提高吸熱溫度卡諾循環(huán)熱效率及討論

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理卡諾循環(huán)熱效率(1)（2）（3）當(dāng)T1=T2時，結(jié)論2.卡諾定理卡諾定理

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理

高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩礋釞C(jī)由熱源、冷源和熱機(jī)內(nèi)工質(zhì)組成一孤立系此孤立系系統(tǒng)的熵變量為由孤立系統(tǒng)的熵增原理得此任意熱機(jī)的熱效率則有2.卡諾定理卡諾定理第四章熱力學(xué)第二定律卡諾定理卡諾定理

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理2)在兩不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切不可逆熱機(jī)，它們的循環(huán)熱效率都小于可逆熱機(jī)的熱效率。1)在兩不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī)，它們的熱效率都相等，且與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。即熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的限度卡諾定理卡諾定理第四章熱力學(xué)第二定律由卡諾定理得出的判據(jù)則該熱機(jī)是可逆熱機(jī)；①若則該熱機(jī)是不可逆熱機(jī)；則該熱機(jī)是不可能制造出來的?？ㄖZ定理小結(jié)

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理②若③若對于任一在兩恒溫?zé)嵩撮g工作的熱機(jī),由卡諾定理得出的判據(jù)則該熱機(jī)是可逆熱機(jī)；①若則該熱機(jī)是不可回?zé)嵫h(huán)卡諾定理

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理1243過程1-2、3-4是兩個指數(shù)相同的多變放熱、吸熱過程循環(huán)中工質(zhì)從外界吸收熱量循環(huán)中工質(zhì)向外界放出熱量循環(huán)熱效率概括性卡諾循環(huán)回?zé)嵫h(huán)卡諾定理第四章熱力學(xué)第二定律其它循環(huán)

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理平均吸熱溫度循環(huán)熱效率Ts12abcd平均放熱溫度ABCD其它循環(huán)第四章熱力學(xué)第二定律4例題3

一容器內(nèi)儲存100kg、85℃的熱水，周圍介質(zhì)的溫度為

4.5℃。若在熱水與周圍介質(zhì)之間裝一熱機(jī)，試求當(dāng)水與周圍介質(zhì)達(dá)平衡時能作出的最大功。358KTT２解因高溫?zé)嵩吹臏囟仁亲兓摹Ｔ谀骋粶囟龋韵驴膳c低溫?zé)嵩?/p>

T２組成一微元卡諾循環(huán)，其對外輸出的最大功為12高溫?zé)嵩磸?變化到2的過程中對外輸出的最大功應(yīng)為上式中dT＜0，所以積分號前應(yīng)加一負(fù)號。sT277.65K因為是熱源放出的熱量，在計算中應(yīng)取絕對值，例題3一容器內(nèi)儲存100kg、85℃的熱水，周圍介質(zhì)的溫度高溫?zé)嵩吹脑趶?變化到2的過程中對外輸出的最大功Ｑ1＝mcpΔt=100×4.2（85－4.5）＝3.38×10４kJ循環(huán)熱效率熱源放出熱量

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理高溫?zé)嵩吹脑趶?變化到2的過程中對外輸出的最大功Ｑ1＝mc358K解方法Ⅱ12假設(shè)循環(huán)如圖sT277.65KT２吸熱量放熱量熱源熵變量周圍介質(zhì)(冷源的熵變量)

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理3358K解方法Ⅱ12假設(shè)循環(huán)如圖sT277.65KT２吸解方法Ⅱ假設(shè)循環(huán)如圖吸熱量放熱量周圍介質(zhì)(冷源的熵變量)對外可能輸出的最大功

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理358K12sT277.65KT２3解方法Ⅱ假設(shè)循環(huán)如圖吸熱量放熱量周圍介質(zhì)(冷源的熵變量)4-4克勞修斯積分式1.克勞修斯積分可得取代數(shù)值后得或?qū)τ诳ㄖZ循環(huán)有或

第四章熱力學(xué)第二定律強(qiáng)調(diào)T是熱源溫度4-4克勞修斯積分式1.克勞修斯積分可得取代數(shù)值后得或Ts對于任一微元卡諾循環(huán)有

或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得即續(xù)50

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式Ts對于任一微元卡諾循環(huán)有或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得即由狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特性可得對應(yīng)某一狀態(tài)參數(shù)，該參數(shù)就是熵。

被稱為克勞修斯積分。表明：若工質(zhì)經(jīng)歷一可逆循環(huán)，其吸熱量（或放熱量）除以吸熱時熱源的溫度（或放熱時冷源的溫度）的閉路積分等于零。續(xù)50

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式由狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特性可得對應(yīng)被稱為二、克勞修斯不等式也可寫成取代數(shù)值后得或兩熱源間工作的卡諾熱機(jī)有兩熱源間工作的不可逆熱機(jī)有有卡諾定理可知或強(qiáng)調(diào)：此時T是從可逆循環(huán)中引出的，故應(yīng)理解為T是熱源的溫度。克勞修斯不等式

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式二、克勞修斯不等式也可寫成取代數(shù)值后得或兩熱源間工作的卡諾熱Ts對于任一微元不可逆循環(huán)有

或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得即

Ｔ─是熱源的溫度。

續(xù)53

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式Ts對于任一微元不可逆循環(huán)有或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得上面得到的兩個積分式可合寫為可用此式作為工質(zhì)循環(huán)的判據(jù)①若為可逆循環(huán)，則工質(zhì)在循環(huán)過程中的傳熱量（工質(zhì)吸熱，熱量為正；工質(zhì)放熱，熱量為負(fù)）除以傳熱時熱源的溫度,所得閉路積分等于零。②若為不可逆循環(huán)，其閉路積分小于零。③若為不可能出現(xiàn)的循環(huán)，其閉路積分大于零。

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式上面得到的兩個積分式可合寫為可用此式作為工質(zhì)循環(huán)的判據(jù)①若

則有

微元過程有而或?qū)懗蒚s也可有表明工質(zhì)的熵變量總是大于(或等于）其傳熱量除以傳熱時熱源的溫度。

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式則有微元過程有而或?qū)懗蒚s也可有表明工質(zhì)的熵變量總習(xí)題一熱機(jī),T1=2000K,T2=300K。判斷下列1.2.3各條件下，各熱機(jī)是可能、可逆或不可能。結(jié)論

Q1=1000JW=900JQ1=2000JQ2=300JQ2=500JW=1500J123克勞修斯不等式

不可能可逆不可逆方法熵增原理計算結(jié)果結(jié)論卡諾定理計算結(jié)論

不可能可逆不可逆計算結(jié)果結(jié)果不可能可逆不可逆已知條件習(xí)題結(jié)論Q1=1000JW=900JQ1=2000J

當(dāng)系統(tǒng)從一狀態(tài)可逆地變化到與給定環(huán)境相平衡的狀態(tài)時，理論上可以轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的那部分能量，稱為可用能(exergy),用符號Ex表示。余下的不可能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的部分能量稱為該能量中的無用能部分，稱為該能量中的無用能（anergy或寂）用Ａn表示。這樣，總能量Ｅ可以表示成

Ｅ（總能量）＝Ex（可用能）＋Ａn（無用能）4-5熱量的可用能（有效能）及其不可逆損失(P86)1.可用能(有效能)

第四章熱力學(xué)第二定律當(dāng)系統(tǒng)從一狀態(tài)可逆地變化到與給定環(huán)境相平衡的狀態(tài)時，1)完全可用能（電能、風(fēng)能、水能）,被稱之為高級能量。此能量中Ｅ＝Ｅx；

2)部分可用能(Ｔ＞Ｔ環(huán)境時的熱能）,被稱為低級可用能。若環(huán)境溫度為T0，有一溫度為Ｔ的熱源，在環(huán)境與熱源間有一可逆熱機(jī)，熱機(jī)內(nèi)的工質(zhì)在一循環(huán)中從熱源吸熱Q

，由卡諾定理可知此熱機(jī)對外能輸出的凈功最大，稱該功為最大功，此部分能量就是Q的有效能。

從能量轉(zhuǎn)換為有用功的可能性來說，能量可分為三類能量的分類

第四章熱力學(xué)第二定律4-5熱量的可用能（有效能）及其不可逆損失1)完全可用能（電能、風(fēng)能、水能）,被稱之為高級能量。熱量的可用能(最大有用功)熱量Q中的可用能熱量Q中的無用能Ex

=面積abcdaAnQ

=面積Q=Ex,Q＋An,Q（以環(huán)境溫度T0為基準(zhǔn)）

第四章熱力學(xué)第二定律4-5熱量的可用能（有效能）及其不可逆損失熱量的可用能(最大有用功)熱量Q中的可用能熱量Q中的無用能E3)完全無用能Ｔ＝Ｔ0時的熱能，被稱為不可用能量。此能量中Ｅ＝Ａn。處于環(huán)境狀態(tài)的熱能，如:大氣和淺層海水中的內(nèi)能，是一種完全不可能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的能量。即:它們中的有用能量為零，全部都是無用能。3)完全無用能例題工質(zhì)從鍋爐中平均溫度為1727℃的煙氣吸熱，然后進(jìn)入汽輪機(jī)內(nèi)作功，作完功的工質(zhì)在凝汽器向23℃的冷卻水放熱。已知工質(zhì)吸熱量5.0824×107kJ,求該熱量中的有用能和無用能。解環(huán)境溫度即冷卻水的溫度23℃,熱量Q中的有用能為熱量Q中的無用能為例題例題工質(zhì)從鍋爐中平均溫度為1727℃的煙氣吸熱，然后進(jìn)入汽若在溫度為1727℃高溫?zé)嵩?，和溫度?3℃的低溫?zé)嵩撮g工作一可逆熱機(jī)，其循環(huán)的熱效率為蒸汽的平均吸熱溫度550℃，平均放熱溫度為23℃。在此溫差范圍內(nèi)工作的可逆熱機(jī)熱效率為通常稱為能量的品質(zhì)系數(shù)(T0是環(huán)境溫度)續(xù)61若在溫度為1727℃高溫?zé)嵩?，和溫度?3℃的低溫?zé)嵩撮g工作3TT012TA例1溫差傳熱A物體放出的熱量中熱量有效能為2.有用能損失設(shè)A、B兩恒溫物體的溫度分別為TA、TB,且TA>TB。兩物體接觸后A物體將向B物體傳遞熱量Q,此系統(tǒng)的熵變量是s4ABT0是環(huán)境溫度。3TT012TA例1溫差傳熱A物體放出的熱量中熱量有效能為sTs1s2TBT0TA例1吸熱過程不可逆2.有用用能損失系統(tǒng)的熵變量是A物體放出的熱量中的有用能為B物體得到的熱量中的有用能為。由于溫差傳熱的不可逆性,使一部分因21s3有用能轉(zhuǎn)化為無用能,這一部分能量被稱為有用能損失。43sTs1s2TBT0TA例1吸熱過程不可逆2.有用用能損失2.有用能損失系統(tǒng)的熵變量是A物體放出的熱量中的有效能為B物體得到的熱量中的有效能為有效用能損失將不可逆?zhèn)鳠嵋鸬撵卦龃氲?.有用能損失系統(tǒng)的熵變量是A物體放出的熱量中的有效能為B物2.可用能損失sTs1s2TBT0TA例1吸熱過程不可逆421s3推論當(dāng)孤立系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生任何不可逆過程時,系統(tǒng)內(nèi)可用能損失都可以用下式表示事實上,任何不可逆都會造成熵產(chǎn),都會造成有效用能轉(zhuǎn)變?yōu)闊o用能的有效能的損失。32.可用能損失sTs1s2TBT0TA例1吸熱過程不可逆4因膨脹過程的不可逆使熱機(jī)對外輸出的凈功少于可逆1234Ｑ23’sTs1s2T1T0可得系統(tǒng)的最低溫度乘以孤立系統(tǒng)的熵增等于例2膨脹過程不可逆輸出功的減少量，等于向低溫?zé)嵩捶艧崃康脑黾恿?此值就是有用能的損失熱機(jī)輸出的凈功。因膨脹過程的不可逆使熱機(jī)對外輸出的凈功少于可逆1234Ｑ23Δsrev任何系統(tǒng)由于過程的不可逆性，而引起系統(tǒng)的有效用能損失量都為P87圖4-15basTTbT0Ta12ⅡT3ⅢⅣⅠΔsrevΔsrev任何系統(tǒng)由于過程的不可逆性，而引P87圖4-15bP95例4-5孤立系統(tǒng)內(nèi)部任何不可逆因素所造成的可用能損失都等于P95例4-6P95例4-5孤立系統(tǒng)內(nèi)部任何不可逆因素所造成的可用能損失都第四章過程的方向性—

熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性4-2熱力學(xué)第二定律─孤立系的熵增原理4-3卡諾循環(huán)與卡諾定理4-5有效能及其有效能分析4-4克勞修斯不等式4-1自然過程的方向性4-2熱力學(xué)第二定律─孤立系的續(xù)2１、熱—功轉(zhuǎn)換的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1熱力學(xué)第二定律的任務(wù)--自然過程的方向性續(xù)2１、熱—功轉(zhuǎn)換的方向性第四章熱力學(xué)第A物體B物體2.熱量傳遞的方向性AB熱量傳遞的方向性圖

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性A物體B物體2.熱量傳遞的方向性AB熱量傳遞的方向性圖真空3.壓力傳播的方向性自由膨脹過程模擬圖

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性—熱力學(xué)第二定律的任務(wù)真空3.壓力傳播的方向性自由膨脹過程模擬圖第四4.混合(擴(kuò)散)與分離過程的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性-熱力學(xué)第二定律的任務(wù)4.混合(擴(kuò)散)與分離過程的方向性第四章熱力自然過程的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性-熱力學(xué)第二定律的任務(wù)

上述諸現(xiàn)象說明自然過程具有方向性，即只能自發(fā)地向一定的方向進(jìn)行，如果要逆向進(jìn)行，就必須付出代價，或者說具備一定的補(bǔ)充條件，即自然過程是不可逆的。機(jī)械能熱能自發(fā)過程①能量轉(zhuǎn)換高溫物體熱能低溫物體熱能自發(fā)過程②熱量傳遞…自然過程的方向性第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性

第四章熱力學(xué)第二定律4-1自然過程的方向性-熱力學(xué)第二定律的任務(wù)

機(jī)械能熱能自發(fā)過程①能量轉(zhuǎn)換高溫物體低溫物體自發(fā)過程②熱量傳遞非自發(fā)過程研究能量傳遞和轉(zhuǎn)換的方向、條件和限度。非自發(fā)過程熱力學(xué)第二定律的任務(wù)自然過程的方向性第四章熱力學(xué)第二定律4-1可逆過程系統(tǒng)經(jīng)歷一個過程后，如令過程逆行而能使系統(tǒng)與外界同時恢復(fù)到初始狀態(tài)而不留下任何痕跡，則此過程稱為可逆過程。可逆過程實現(xiàn)可逆過程的條件1.過程進(jìn)行得無限緩慢；2.傳熱無溫差；3.運動無摩擦。實現(xiàn)可逆過程的條件1.過程進(jìn)行得無限緩慢；2.傳熱無溫差；3循環(huán)—

工質(zhì)從某一狀態(tài)出發(fā)經(jīng)一系列狀態(tài)變化又回到初始狀態(tài)稱工質(zhì)經(jīng)歷了一個循環(huán)。循環(huán)的分類正向循環(huán)——熱機(jī)循環(huán)逆向循環(huán)——制冷循環(huán)

復(fù)習(xí)

第四章熱力學(xué)第二定律循環(huán)—工質(zhì)從某一狀態(tài)出發(fā)經(jīng)一系循環(huán)的分類正向循環(huán)——正向循環(huán)1-a-2-b-1逆向循環(huán)1-b-2-a-1

正向循環(huán)凈功=面積1a2dc1—面積1b2dc1>0逆向循環(huán)凈功=面積2a1cd2—面積1b2dc1<0vpvp12abcd+12abcd—

第四章熱力學(xué)第二定律正向循環(huán)1-a-2-b-1逆向循環(huán)1-b-2-a-1正向循pvpv1212abab可逆循環(huán)不可逆循環(huán)cdcd可逆循環(huán)及不可逆循環(huán)在p-v圖上的表示

第四章熱力學(xué)第二定律pvpv1212abab可逆循環(huán)不可逆循環(huán)cdcd可逆循環(huán)及蒸汽動力循環(huán)裝置流程簡圖熱機(jī)工質(zhì)冷卻水蒸汽動力循環(huán)裝置流程簡圖熱機(jī)工質(zhì)冷卻水高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2能量方程應(yīng)用于熱機(jī)的能量方程應(yīng)用于熱機(jī)的能量平衡模擬圖和能量方程熱機(jī)高溫?zé)嵩碩1低溫?zé)嵩碩2能量方程應(yīng)用于熱機(jī)的能量方程應(yīng)用于熱能量方程評價熱機(jī)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)——循環(huán)熱效率循環(huán)熱效率=循環(huán)吸熱量循環(huán)凈功或熱效率定義式表達(dá)式循環(huán)熱效率定義式

第四章熱力學(xué)第二定律能量方程評價熱機(jī)循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)——循環(huán)熱效率循環(huán)熱效率4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式1.熱力學(xué)第二定律的表述開爾文表述：不可能從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)橛杏霉Χ灰鹌渌兓??？藙谛匏贡硎觯翰豢赡軐崃繌牡蜏匚矬w傳至高溫物體而不引起其它變化。熱力學(xué)第二定律的表述

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律1.熱力學(xué)第二定律的表述開爾文表述：2.熱力學(xué)第二定律表達(dá)式─熵方程１)熵的計算①工質(zhì)總熵與比熵之間的關(guān)系②任何物系的熵變量物系定溫吸熱物系定溫放熱例：

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式③復(fù)合系統(tǒng)的熵變量2.熱力學(xué)第二定律表達(dá)式─熵方程１)熵的計算①工質(zhì)總熵與

第四章熱力學(xué)第二定律２)熵的組成可逆過程不可逆過程稱為熵流，熵流可正可負(fù)；為熵產(chǎn)，熵產(chǎn)永為正。4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式第四章熱力學(xué)第二定律２)熵的組成可逆過說明：工質(zhì)熵的變化量由兩部分組成，工質(zhì)從外界吸熱或向外界放熱將引起熵流的產(chǎn)生，熵流可正可負(fù)，絕熱時熵流為零；過程的不可逆性將引起熵產(chǎn)，熵產(chǎn)總是正的，極限時為零。由此可知，可逆的絕熱過程是定熵過程。即:絕熱時可逆絕熱時續(xù)30

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式說明：工質(zhì)熵的變化量由兩部分組成，工質(zhì)從外界吸熱或向外界放熱3.熵方程任意系統(tǒng)的熵方程

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式3.熵方程任意系統(tǒng)的熵方程第四章熱力學(xué)第1)閉口系統(tǒng)的熵方程

表明閉口系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)熵的變化由兩部分組成：①系統(tǒng)與外界有熱量交換引起的熵流Sf；②過程的不可逆性引起的熵產(chǎn)Sg。或閉口系統(tǒng)的熵方程

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式1)閉口系統(tǒng)的熵方程表明閉口系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)熵的變化由兩部分2)開口系穩(wěn)定流動的熵方程表明工質(zhì)流經(jīng)開口系統(tǒng)時引起熵的變化的原因有兩個：①系統(tǒng)與外界有熱量交換引起的熵流Sf；②過程的不可逆性引起的熵產(chǎn)Sg。開口系穩(wěn)定流動的熵方程

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式2)開口系穩(wěn)定流動的熵方程表明工質(zhì)流經(jīng)開口系統(tǒng)時引起熵的變4.熵增原理而熵δSg產(chǎn)總是正的，則或?qū)τ诠铝⑾捣Q為孤立系統(tǒng)的熵增原理。有熵方程或孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的一切實際過程都是朝著熵增加的方向進(jìn)行，極限情況維持不變。任何使孤立系統(tǒng)熵減小的過程都是不可能實現(xiàn)的。

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式4.熵增原理而熵δSg產(chǎn)總是正的，則或?qū)τ诠铝⑾捣Q為孤表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程是可逆過程。表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程是不可逆過程。使孤立系統(tǒng)的熵減小的過程是不可能發(fā)生的?；蚬铝⑾到y(tǒng)的熵增原理

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的過程是可逆過程。表明孤立系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行的例1用熵增原理證明：熱量不可能自動地不付代價地從低溫物體傳向高溫物體。證明假定熱量能夠自動地、不付代價地從低溫物體傳向高溫物體，如圖所示。T1T2Q由兩熱源組成的孤立系統(tǒng)，其熵變量為違背熵增原理，表明原假定是錯誤的。例題Ⅰ熱量傳遞的自然方向只能是熱量從高溫物體傳向低溫物體例1用熵增原理證明：熱量不可能自動地不付代價地從低證明例2用熵增原理證明：從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)化為功的循環(huán)發(fā)動機(jī)是造不出來的。證明假定有一從單一熱源取熱使之連續(xù)不斷對外做功的循環(huán)發(fā)動機(jī)。ＷT1Q由熱源和熱機(jī)內(nèi)的工質(zhì)組成的孤立系統(tǒng)的熵變量違背熵增原理，表明原假定是錯誤的。熱機(jī)例題Ⅱ

第四章熱力學(xué)第二定律4-2熱力學(xué)第二定律─熱力學(xué)第二定律表達(dá)式例2用熵增原理證明：從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)化為功的循環(huán)解熱源的熵變量由熱源和閉口系統(tǒng)組成一孤立系，此孤立系統(tǒng)的熵變量表明此過程是一不可逆過程。例題Ⅲ由于過程的不可逆性引起的熵產(chǎn)是多少?熵流因工質(zhì)的熵變量所以熵產(chǎn)例3閉系中某一過程，其熵變化量為25kJ/K，此過程中系統(tǒng)從熱源（300K）得到熱量6000kJ,問此過程是可逆、不可逆或不可能？解熱源的熵變量由熱源和閉口系統(tǒng)組成一孤立系，此孤立系統(tǒng)的熵變涼水20kg、20℃、例題Ⅲ例4-1

熱水20kg、80℃、電加熱涼水40kg、20℃、混合水60kg、t℃求:混合后的溫度和熵產(chǎn)解1）混合后的溫度由能量方程得℃2）混合過程造成的熵產(chǎn)（見P84）(P79)涼水20kg、20℃、例題Ⅲ例4-1熱水20kg、80℃、例4-2

見P80空氣t1=200℃,p1=0.12MPat2=80℃,p2=0.11MPa空氣t1'=15℃,p1'

=0.21MPa水t2'=70℃,p2′=0.115MPa水mw=2000kgma=?kgmw=2000kg1）熱空氣的流量解能量方程或例4-2見P80空氣t1=200℃,p1=0.12M例4-2

見P80空氣t1=200℃,p1=0.12MPat2=80℃,p2=0.11MPa空氣t1'=15℃,p1'

=0.21MPa水t2'=70℃,p2′=0.115MPa水mw=2000kgma=?kgmw=2000kg1)熱空氣的流量解2)由于不等溫傳熱和流動阻力造成的熵產(chǎn)（系統(tǒng)內(nèi)部熵變量）…例4-2見P80空氣t1=200℃,p1=0.12M1.卡諾循環(huán)１)卡諾循環(huán)的組成

a—b

定溫吸熱過程；

b—c

定熵膨脹過程；

c—d

定溫放熱過程；

d—a

定熵壓縮過程。4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理卡諾循環(huán)的組成及T-s組成

第四章熱力學(xué)第二定律1.卡諾循環(huán)１)卡諾循環(huán)的組成4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理卡２)卡諾循環(huán)的計算內(nèi)容吸熱量放熱量循環(huán)凈功循環(huán)熱效率卡諾循環(huán)的計算

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理２)卡諾循環(huán)的計算內(nèi)容吸熱量放熱量循環(huán)凈功循環(huán)熱效率卡諾循環(huán)熱效率(1)（2）（3）當(dāng)T1=T2

時，結(jié)論:(4)提高循環(huán)熱效率的根本途徑是:②降低

放熱的。①提高吸熱溫度卡諾循環(huán)熱效率及討論

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理卡諾循環(huán)熱效率(1)（2）（3）當(dāng)T1=T2時，結(jié)論2.卡諾定理卡諾定理

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理

高溫?zé)嵩吹蜏責(zé)嵩礋釞C(jī)由熱源、冷源和熱機(jī)內(nèi)工質(zhì)組成一孤立系此孤立系系統(tǒng)的熵變量為由孤立系統(tǒng)的熵增原理得此任意熱機(jī)的熱效率則有2.卡諾定理卡諾定理第四章熱力學(xué)第二定律卡諾定理卡諾定理

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理2)在兩不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切不可逆熱機(jī)，它們的循環(huán)熱效率都小于可逆熱機(jī)的熱效率。1)在兩不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆熱機(jī)，它們的熱效率都相等，且與工質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。即熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的限度卡諾定理卡諾定理第四章熱力學(xué)第二定律由卡諾定理得出的判據(jù)則該熱機(jī)是可逆熱機(jī)；①若則該熱機(jī)是不可逆熱機(jī)；則該熱機(jī)是不可能制造出來的。卡諾定理小結(jié)

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理②若③若對于任一在兩恒溫?zé)嵩撮g工作的熱機(jī),由卡諾定理得出的判據(jù)則該熱機(jī)是可逆熱機(jī)；①若則該熱機(jī)是不可回?zé)嵫h(huán)卡諾定理

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理1243過程1-2、3-4是兩個指數(shù)相同的多變放熱、吸熱過程循環(huán)中工質(zhì)從外界吸收熱量循環(huán)中工質(zhì)向外界放出熱量循環(huán)熱效率概括性卡諾循環(huán)回?zé)嵫h(huán)卡諾定理第四章熱力學(xué)第二定律其它循環(huán)

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理平均吸熱溫度循環(huán)熱效率Ts12abcd平均放熱溫度ABCD其它循環(huán)第四章熱力學(xué)第二定律4例題3

一容器內(nèi)儲存100kg、85℃的熱水，周圍介質(zhì)的溫度為

4.5℃。若在熱水與周圍介質(zhì)之間裝一熱機(jī)，試求當(dāng)水與周圍介質(zhì)達(dá)平衡時能作出的最大功。358KTT２解因高溫?zé)嵩吹臏囟仁亲兓摹Ｔ谀骋粶囟龋韵驴膳c低溫?zé)嵩?/p>

T２組成一微元卡諾循環(huán)，其對外輸出的最大功為12高溫?zé)嵩磸?變化到2的過程中對外輸出的最大功應(yīng)為上式中dT＜0，所以積分號前應(yīng)加一負(fù)號。sT277.65K因為是熱源放出的熱量，在計算中應(yīng)取絕對值，例題3一容器內(nèi)儲存100kg、85℃的熱水，周圍介質(zhì)的溫度高溫?zé)嵩吹脑趶?變化到2的過程中對外輸出的最大功Ｑ1＝mcpΔt=100×4.2（85－4.5）＝3.38×10４kJ循環(huán)熱效率熱源放出熱量

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理高溫?zé)嵩吹脑趶?變化到2的過程中對外輸出的最大功Ｑ1＝mc358K解方法Ⅱ12假設(shè)循環(huán)如圖sT277.65KT２吸熱量放熱量熱源熵變量周圍介質(zhì)(冷源的熵變量)

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理3358K解方法Ⅱ12假設(shè)循環(huán)如圖sT277.65KT２吸解方法Ⅱ假設(shè)循環(huán)如圖吸熱量放熱量周圍介質(zhì)(冷源的熵變量)對外可能輸出的最大功

第四章熱力學(xué)第二定律4-3卡諾循環(huán)和卡諾定理358K12sT277.65KT２3解方法Ⅱ假設(shè)循環(huán)如圖吸熱量放熱量周圍介質(zhì)(冷源的熵變量)4-4克勞修斯積分式1.克勞修斯積分可得取代數(shù)值后得或?qū)τ诳ㄖZ循環(huán)有或

第四章熱力學(xué)第二定律強(qiáng)調(diào)T是熱源溫度4-4克勞修斯積分式1.克勞修斯積分可得取代數(shù)值后得或Ts對于任一微元卡諾循環(huán)有

或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得即續(xù)50

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式Ts對于任一微元卡諾循環(huán)有或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得即由狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特性可得對應(yīng)某一狀態(tài)參數(shù)，該參數(shù)就是熵。

被稱為克勞修斯積分。表明：若工質(zhì)經(jīng)歷一可逆循環(huán)，其吸熱量（或放熱量）除以吸熱時熱源的溫度（或放熱時冷源的溫度）的閉路積分等于零。續(xù)50

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式由狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特性可得對應(yīng)被稱為二、克勞修斯不等式也可寫成取代數(shù)值后得或兩熱源間工作的卡諾熱機(jī)有兩熱源間工作的不可逆熱機(jī)有有卡諾定理可知或強(qiáng)調(diào)：此時T是從可逆循環(huán)中引出的，故應(yīng)理解為T是熱源的溫度。克勞修斯不等式

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式二、克勞修斯不等式也可寫成取代數(shù)值后得或兩熱源間工作的卡諾熱Ts對于任一微元不可逆循環(huán)有

或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得即

Ｔ─是熱源的溫度。

續(xù)53

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式Ts對于任一微元不可逆循環(huán)有或?qū)懗蓪o窮多個式子相加得上面得到的兩個積分式可合寫為可用此式作為工質(zhì)循環(huán)的判據(jù)①若為可逆循環(huán)，則工質(zhì)在循環(huán)過程中的傳熱量（工質(zhì)吸熱，熱量為正；工質(zhì)放熱，熱量為負(fù)）除以傳熱時熱源的溫度,所得閉路積分等于零。②若為不可逆循環(huán)，其閉路積分小于零。③若為不可能出現(xiàn)的循環(huán)，其閉路積分大于零。

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式上面得到的兩個積分式可合寫為可用此式作為工質(zhì)循環(huán)的判據(jù)①若

則有

微元過程有而或?qū)懗蒚s也可有表明工質(zhì)的熵變量總是大于(或等于）其傳熱量除以傳熱時熱源的溫度。

第四章熱力學(xué)第二定律4-4克勞修斯積分式則有微元過程有而或?qū)懗蒚s也可有表明工質(zhì)的熵變量總習(xí)題一熱機(jī),T1=2000K,T2=300K。判斷下列1.2.3各條件下，各熱機(jī)是可能、可逆或不可能。結(jié)論

Q1=1000JW=900JQ1=2000JQ2=300JQ2=500JW=1500J123克勞修斯不等式

不可能可逆不可逆方法熵增原理計算結(jié)果結(jié)論卡諾定理計算結(jié)論

不可能可逆不可逆計算結(jié)果結(jié)果不可能可逆不可逆已知條件習(xí)題結(jié)論Q1=1000JW=900JQ1=2000J

當(dāng)系統(tǒng)從一狀態(tài)可逆地變化到與給定環(huán)境相平衡的狀態(tài)時，理論上可以轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的那部分能量，稱為可用能(exergy),用符號Ex表示。余下的不可能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的部分能量稱為該能量中的無用能部分，稱為該能量中的無用能（anergy或寂）用Ａn表示。這樣，總能量Ｅ可以表示成

Ｅ（總能量）＝Ex（可用能）＋Ａn（無用能）4-5熱量