《熱工基礎(chǔ)》課件-熱量與T-s圖

熱量與T-s圖熱工基礎(chǔ)電/廠/熱/能/動(dòng)/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫(kù)熱量與T-s圖

狀態(tài)改變發(fā)生熱力過程時(shí)系統(tǒng)與外界要進(jìn)行熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)換，分析熱力過程能量轉(zhuǎn)換的兩個(gè)過程量——熱量和功熱量01狀態(tài)參數(shù)熵02目

錄Content熱量在T-s圖上的表示03熱量01電/廠/熱/能/動(dòng)/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫(kù)熱量與T-s圖熱量的定義熱量是由于熱力系與外界之間或熱力系內(nèi)各部分之間存在溫差交換的能量。

只要有溫差存在，必然會(huì)伴隨有熱量的傳遞過程，熱量是與功不同的另一種能量傳遞方式。伴隨熱量傳遞不存能量形式的轉(zhuǎn)換，而做功會(huì)存在能量形式的轉(zhuǎn)化。熱量與T-s圖熱量的正負(fù)若工質(zhì)吸熱，則熱量為正值，我們認(rèn)為熱力系統(tǒng)與外界交換了正熱量；若工質(zhì)放熱，則熱量為負(fù)值，我們認(rèn)為熱力系統(tǒng)與外界交換了負(fù)熱量。熱量常用Q表示，單位是J或kJ。單位質(zhì)量工質(zhì)與外界交換的熱量（比熱量）用q表示，單位是J/kg或kJ/kg。（常用dQ或dq表示微元過程傳遞的熱量)狀態(tài)參數(shù)熵02電/廠/熱/能/動(dòng)/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫(kù)熱量與T-s圖熵的定義

熱量和功都是能量傳遞的度量，類比于體積功的形式，式中壓力p是作功的推動(dòng)力，而dv是判斷熱力系對(duì)外界作功或外界對(duì)熱力系作功的標(biāo)志。在熱量傳遞的過程中，類比功的的傳遞，應(yīng)有δq=Td？，溫度T是傳熱的推動(dòng)力，相應(yīng)地此過程中也應(yīng)有一個(gè)類似的狀態(tài)參數(shù)，它的改變標(biāo)志熱力系與外界間的熱量傳遞的方向。熱量與T-s圖熵的定義定義1kg工質(zhì)在溫度T時(shí)進(jìn)行了一個(gè)可逆的微元過程，在此過程中工質(zhì)與外界交換了δq的熱量，則為某一狀態(tài)參數(shù)的微元變化量，此狀態(tài)參數(shù)為熵。用s表示，其定義式為：熱量與T-s圖熵的定義狀態(tài)參數(shù)熵用S表示，單位為J/K或kJ/K。比熵用s表示，單位kJ/（kg.K）,或J/（kg.K）。

在熵定義式中的熵是指單位質(zhì)量的熵又稱比熵，要計(jì)算mkg工質(zhì)的總熵，用比熵乘以總質(zhì)量即可，即二者之間關(guān)系：熱量與T-s圖熵與熱量熱量是存在溫差條件下能量傳遞的一種形式，熱量的數(shù)值不僅取決于過程的初終態(tài)，而且還和過程經(jīng)過的路徑有關(guān)。狀態(tài)參數(shù)熵的意義：在可逆過程中標(biāo)志熱量傳遞的方向。熱量在T-s圖上的表示03電/廠/熱/能/動(dòng)/力/裝/置/專/業(yè)/教/學(xué)/資/源/庫(kù)熱量與T-s圖12Ts體積熱量在T-s圖上的表示

在y-x的平面坐標(biāo)系中數(shù)學(xué)公式代表函數(shù)曲線到x軸圍成的面積，我們建立T-s的參數(shù)坐標(biāo)圖，也就是過程曲線1－2與橫坐標(biāo)包圍的面積，即圖中陰影面積表示過程的功量q12，因此T-s圖也叫做示熱圖。熱量與T-s圖12Ts體積熱量在T-s圖上的表示

若工質(zhì)沿另一不同的過程曲線由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，兩曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積是不同的，這表明了不同熱力過程中的熱量是不同的，熱量的數(shù)值不僅取決于過程的初終態(tài)，而且還和過程經(jīng)過的路徑有關(guān)?？赡孢^程中有，由于熱力學(xué)溫度T始終是正值，故若ds＞0，即過程中熱力系的熵增加，則表示熱力系從外界吸熱，δq＞0，此時(shí)定義熱量為正值；若ds＜0，即過程中熱力系的熵減少，則表示熱力系對(duì)外界放熱，δq＜0，此時(shí)定義熱量為負(fù)值；T-s圖與p-v圖均是熱力學(xué)研究中常用的狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖若ds=0，則表示熱力系與外界無(wú)熱量傳遞，δq=0，即為絕熱熱力系。熱量與T-s圖12Ts體積熱量在T-s圖上的表示

若工質(zhì)沿另一不同的過程曲線由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2，兩曲線與橫坐標(biāo)所包圍的面積是不同的，這表明了不同熱力過程中的熱量是不同的，熱量的數(shù)值不僅取決于過程的初終態(tài)，而且還和過程經(jīng)過的路徑有關(guān)。根據(jù)熱力狀態(tài)參數(shù)熵的變化，可判斷熱力系在可逆過程中是吸熱、放熱、還是絕熱。若熱力系經(jīng)歷的是不可逆過程，在T-s圖上無(wú)法以確切的連續(xù)曲線表示，僅以虛線示意，表示過程進(jìn)行的方向。虛線下的面積不代表熱力系在不可逆過程中與外界交換的熱量。熱量與T-s圖工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)與狀態(tài)之間是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。狀態(tài)參數(shù)的變化量只取決于給定的初始和最終狀態(tài)，而與變化過程中所經(jīng)歷的一切中間狀態(tài)和路徑無(wú)關(guān)。過程量與狀態(tài)量總結(jié)：功和熱量都是過程的函數(shù)，雖初、終態(tài)相同，經(jīng)歷過程不同，功與熱量也不相同，故功與熱量不是狀態(tài)參數(shù)。功與熱量是過程量，是能量傳遞的一種度量，過程一旦結(jié)束，功和熱量也即結(jié)束，說工質(zhì)在某一狀態(tài)下具有多少功量與熱量就錯(cuò)誤的。熱量與T-s圖只有在沒有能量耗散的條件下，P-v及T-s圖過程線到橫軸圍成的面積才代表過程的功量與熱量。過程量與狀態(tài)量總結(jié)：熱量與熱能是不同的，熱能是分子無(wú)規(guī)劃熱運(yùn)動(dòng)所具有