工程熱力學(xué)第五章

1、能量的品質(zhì)、自發(fā)過程卡諾循環(huán)和卡諾定理狀態(tài)參數(shù)熵孤立系熵增原理第五章第五章 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律5-4 熵和克勞修斯積分熵和克勞修斯積分熱二律推論之一卡諾定理給出熱機(jī)的最高理想熱二律推論之二克勞修斯不等式反映方向性熱二律推論之三熵反映方向性122111rrTTQQ取微元卡諾循取微元卡諾循環(huán)環(huán)a-b-f-g-aa-b-f-g-a2211rrTQTQ02211rrTQTQ一、狀態(tài)參數(shù)熵的導(dǎo)出一、狀態(tài)參數(shù)熵的導(dǎo)出 任意可逆循環(huán)1-A-2-B-1 將Q2改為代數(shù)值將一般可逆循環(huán)分割為無窮多個(gè)微元卡諾循環(huán)，將一般可逆循環(huán)分割為無窮多個(gè)微元卡諾循環(huán)，對(duì)全部微元循環(huán)積分求和對(duì)全部微元循環(huán)積分求和01

2、2222121BrArTQTQ aTQTQBrrevArrev 012210TQrrev0TQrev或 Tr為熱源溫度 循環(huán)積分 該該積分稱為克勞修斯積分積分稱為克勞修斯積分 注意：過程可逆，傳熱溫差為0，故熱源溫度Tr=工質(zhì)溫度T由于2-B-1過程可逆2112BrrevBrrevTQTQ代入公式(a):21212121TQTQTQTQrevrrevBrrevArrevTQTQdSrevrrev 定義定義 熵熵 定義定義 比熵比熵TqTqdsrevrrev熱源溫度=工質(zhì)溫度熵是狀態(tài)參數(shù)熵是狀態(tài)參數(shù)21210TQdSSdSrev從狀態(tài)1到狀態(tài)2,無論沿哪條可逆路線,積分都相等2121BrrevA

3、rrevTQTQrrevTQpv12AB熵變與路徑無關(guān),只與初終態(tài)有關(guān)熵的物理意義熵的物理意義0dS 0Q0dS 0Q0dS 可逆時(shí)0Q熵變表示熵變表示可逆可逆過程中熱交換的方向和大小過程中熱交換的方向和大小二、熵變的計(jì)算方法二、熵變的計(jì)算方法理想氣體Ts1234132131231QSSST 242141242QSSST 22v112222ppv1111lnlnlnlnlnlnTvscRTvTpvpcRccTpvp 熵變的計(jì)算方法熵變的計(jì)算方法水和水蒸氣：查圖表固體和液體：通常pvccc常數(shù)例：水4.1868kJ/kg.Kc reQdUpdvdUcmdT熵變與過程無關(guān)，假定可逆：reQcmdT

4、dSTT21lnTScmT熵變的計(jì)算方法熵變的計(jì)算方法熱源（蓄熱器）：與外界交換熱量，T幾乎不變假想蓄熱器RQ1Q2WT2T1T111QST熱源的熵變熵變的計(jì)算方法熵變的計(jì)算方法功源（蓄功器）：與只外界交換功0S功源的熵變理想彈簧無耗散三、克勞修斯積分不等式三、克勞修斯積分不等式循環(huán)循環(huán)可逆與否的判據(jù)可逆與否的判據(jù) 任意不可逆循環(huán)1-A-2-B-1將循環(huán)中所有可逆循環(huán)部分積分，有0TQ循環(huán)其余部分為不可逆，循環(huán)其余部分為不可逆，由卡諾定理，其熱效率由卡諾定理，其熱效率小于微元卡諾循環(huán)小于微元卡諾循環(huán)121211 rrctTTQQ 將Q2改為代數(shù)值1212 rrTTQQ1122 rrTQTQ02

5、211rrTQTQ 注意：過程不可逆，工質(zhì)與熱源存在傳熱溫差，故Tr為熱源溫度，不是工質(zhì)溫度T對(duì)所有微元不可逆循環(huán)積分求和對(duì)所有微元不可逆循環(huán)積分求和0TQr對(duì)該不可逆循環(huán)對(duì)該不可逆循環(huán)0TQr 克勞修斯積分例題克勞修斯積分例題 A 熱機(jī)是否能實(shí)現(xiàn)熱機(jī)是否能實(shí)現(xiàn)1000 K300 KA2000 kJ800 kJ1200 kJ可能 如果：W=1500 kJ1500 kJ不可能200080010003000.667kJ/K0QT 500 kJ200050010003000.333kJ/K0QT不可逆不可逆注意：克勞修斯積分適用于熱力循環(huán)熱力循環(huán)，其熱量的正和負(fù)是以循環(huán)工質(zhì)循環(huán)工質(zhì)為對(duì)象進(jìn)行分析 克

6、勞修斯積分說明克勞修斯積分說明1000 K300 KA2000 kJ800 kJ1200 kJ問題：熱機(jī)問題：熱機(jī)A能否作為制冷機(jī)能否作為制冷機(jī)使用？使用？(則相對(duì)于工質(zhì)來說，吸則相對(duì)于工質(zhì)來說，吸收了收了800kj能量，放出了能量，放出了2000kJ能量。能量。0/66. 0300800100020002211KkJTQTQTQr結(jié)論：熱機(jī)結(jié)論：熱機(jī)A不能作為制冷機(jī)使用。不能作為制冷機(jī)使用。條件不變，不可逆循環(huán)無法反向進(jìn)條件不變，不可逆循環(huán)無法反向進(jìn)行。要想反向進(jìn)行，需要輸入更大行。要想反向進(jìn)行，需要輸入更大的機(jī)械功。的機(jī)械功。四、四、 不可逆過程的熵變不可逆過程的熵變可逆過程1-B-2不可

7、逆過程1-A-2循環(huán)1-A-2-B-1為不可逆循環(huán)，其克勞修斯積分0TQr01221BrArTQTQ1221BrArTQTQ過程是否可逆的判據(jù)過程是否可逆的判據(jù)對(duì)于可逆過程1-B-2不可逆過程1-A-2121221SSTQTQBrBr1221SSTQAr不可逆不可逆過程的熵變大于大于過程熱量與熱源溫度比值的積分 S與傳熱量與傳熱量的關(guān)系的關(guān)系= 可逆可逆不可逆不可逆：不可逆過程定義熵產(chǎn)熵產(chǎn)：純焠由不可逆不可逆因素引起gfSSdS結(jié)論：熵產(chǎn)是過程不可逆性大小的度量。熵流熵流熵產(chǎn)永遠(yuǎn)大于0fgSSS rTQdSrfTQSrgTQdSS熵流、熵產(chǎn)和熵變熵流、熵產(chǎn)和熵變熵變熵變可正可負(fù)可為零，只取決于

8、過程的初、終態(tài)0S絕熱過程0S熵流和熵產(chǎn)與熵流和熵產(chǎn)與過程有關(guān)f0S可逆絕熱過程f0S任意過程熵流熵流與系統(tǒng)和與系統(tǒng)和外界的熱傳遞外界的熱傳遞有關(guān)，吸熱為正放熱為負(fù)熵產(chǎn)熵產(chǎn)與系統(tǒng)與系統(tǒng)是否可逆是否可逆有關(guān)，不可能為負(fù)g0Sg0S不可逆過程可逆過程熵的問答題熵的問答題 任何過程，熵只增不減 若從某一初態(tài)經(jīng)可逆與不可逆兩條路徑到 達(dá)同一終點(diǎn)，則不可逆途徑的S必大于可逆過程的S 可逆循環(huán)S為零，不可逆循環(huán)S大于零 不可逆過程S永遠(yuǎn)大于可逆過程S不可逆絕熱過程的熵增不可逆絕熱過程的熵增若工質(zhì)從同一初態(tài)出發(fā)，一個(gè)可逆絕熱過程與一個(gè)不可逆絕熱過程，能否達(dá)到相同終點(diǎn)？fgsss 0s 可逆絕熱不可逆絕熱0s

9、 STp1p2122理想氣體 T 2T2v 2v2水蒸氣的絕熱過程水蒸氣的絕熱過程p12pvp2不可逆過程： 汽輪機(jī)、水泵12可逆過程： s1 2 1 2q = 0t12whhh 水蒸氣的絕熱過程水蒸氣的絕熱過程汽輪機(jī)、水泵q = 0t12whh212Ts不可逆過程： 可逆過程： st12whhp1p2水蒸氣的絕熱過程水蒸氣的絕熱過程汽輪機(jī)、水泵q = 0t12whhhs不可逆過程 可逆過程： st12whhp1p221h1h2h22汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率汽輪機(jī)相對(duì)內(nèi)效率 12oi12hhhh孤立系統(tǒng)無質(zhì)量交換結(jié)論：孤立系統(tǒng)的熵只能增大，或者不變， 絕不能減小，這一規(guī)律稱為孤立系統(tǒng)熵增原理。無熱量交

10、換無功量交換=：可逆過程：不可逆過程5-5 孤立系統(tǒng)熵增原理孤立系統(tǒng)熵增原理0g SdSiso0fS為什么用為什么用孤立系統(tǒng)？孤立系統(tǒng)？孤立系統(tǒng) = 非孤立系統(tǒng) + 相關(guān)外界iso0dS=：可逆過程：不可逆過程最常用的熱二律表達(dá)式例題例題 A 熱機(jī)是否能實(shí)現(xiàn)熱機(jī)是否能實(shí)現(xiàn)1000 K300 KA2000 kJ800 kJ1200 kJ 不可逆不可逆方法方法：將熱源、冷源和熱機(jī)組成一個(gè)孤立系統(tǒng)，孤立系統(tǒng)的熵變?yōu)槠浣M成部分熵變之和注意：熵增原理適用于孤立系統(tǒng)，其熱量的正和負(fù)是以各其熱量的正和負(fù)是以各組成部分為對(duì)象進(jìn)行分析組成部分為對(duì)象進(jìn)行分析，吸熱為正，放熱為負(fù)1000 K300 KA2000 k

11、J800 kJ1200 kJ過程能否實(shí)現(xiàn)的判據(jù)過程能否實(shí)現(xiàn)的判據(jù)工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)熱力循環(huán)S=0熱源T1放熱ST1 =Q1/T1=-2000/1000=-2kJ/K冷源T2吸熱ST2 =Q2/T2=800/300=2.66kJ/K孤立系統(tǒng)熵增為Siso=S+ST1+ST2=0.66kJ/K0可能不可逆不可逆孤立系熵增原理舉例孤立系熵增原理舉例(1(1) )有溫差傳熱過程(T1T2)QT2T1用克勞修斯不等式 0rQTQST 用用fgSSS 用iso0S沒有循環(huán)不好用不知道孤立系熵增原理舉例孤立系熵增原理舉例(1)(1)QT2T112isoTT122111QQSSSQTTTT 取熱源T1和T2為孤立系

12、當(dāng)T1T2可自發(fā)傳熱iso0S當(dāng)T1T2 , WT2WT1熱量從高溫物體傳至低溫物體時(shí)，其數(shù)量不變，但不可逆?zhèn)鳠釋?dǎo)致其做功能力降低。即能量貶值，或耗散。孤立系熵增原理舉例孤立系熵增原理舉例(2)(2)兩恒溫?zé)嵩撮g工作的可逆熱機(jī)Q2T2T1RWQ112120QQTT22tt,C1111QTQT Siso=S+ST1+ST2孤立系熵增原理舉例孤立系熵增原理舉例(2)(2)Q2T2T1RWQ112iso120QQSTTSTT1T2兩恒溫?zé)嵩撮g工作的可逆熱機(jī)孤立系熵增原理舉例孤立系熵增原理舉例(3)(3)T1T2RQ1Q2W假定 Q1=Q1 ，tIR tR，WW IRWQ1Q2兩恒溫?zé)嵩撮g工作的不可逆

13、熱機(jī)1212QQTT0Siso=S+ST1+ST21-Q2/Q1 tIR RIR121222()WWQQQQQQ可逆可逆T1T0IRWIRQ1Q2作功能力:以環(huán)境為基準(zhǔn),系統(tǒng)可能作出的最大功假定 Q1=Q1 ， WR WIR 作功能力損失作功能力損失作功能力損失T1T0RQ1Q2W22QQ11221100QQQQTTTTIRWQ1Q212isoTTIRRSSSSS 假定 Q1=Q1 ， W R WIR 作功能力損失121222101000QQQQQQTTTTTT220QQT02tt,C1111TQQT 1210QQTT0isoTS作功能力損失作功能力損失RIR121222()WWQQQQQQ熵

14、的表達(dá)式的聯(lián)系熵的表達(dá)式的聯(lián)系reqdsTfgsss qsT r0qT 可逆過程傳熱的大小和方向 不可逆程度的量度gs作功能力損失0iso0gTsTs 孤立系iso0sg0s 過程進(jìn)行的方向 循環(huán)0s 克勞修斯不等式 可逆與不可逆討論可逆與不可逆討論(例例1)可逆熱機(jī)2000 K300 K100 kJ15 kJ85 kJt30010.852000 12isoTcycleT10015002000300SSSS t10.85 10085WQkJ 可逆與不可逆討論可逆與不可逆討論(例例1)可逆熱機(jī)2000 K300 K100 kJ15 kJ85 kJ Scycle=0, Siso=0ST 可逆與不可

15、逆討論可逆與不可逆討論(例例2)2000 K300 K100 kJ15 kJ85 kJ12isoTcycleT10017020003000.0067kJ/K0SSSS 不可逆熱機(jī)83 kJ17 kJ由于膨脹時(shí)摩擦 摩擦耗功摩擦耗功 2kJ2kJ當(dāng)T0=300K作功能力損失I I=T0Siso= 2kJ 可逆與不可逆討論可逆與不可逆討論(例例2)2000 K300 K100 kJ15 kJ85 kJ不可逆熱機(jī)83 kJ17 kJ由于膨脹時(shí)摩擦I I= 2kJST I I Siso=0.0067 Scycle=0T0可逆與不可逆討論可逆與不可逆討論(例例3)有溫差傳熱的可逆熱機(jī)2000 K300

16、K100 kJ16 kJ84 kJt30010.841875 132isoTTcycleT1001001001602000187518753000.0033/0SSSSSkJ K t184WQkJ100 kJ1875 K0iso1kJTSI I可逆與不可逆討論可逆與不可逆討論(例例3)有溫差傳熱的可逆熱機(jī)2000 K300 K100 kJ16 kJ84 kJ100 kJ1875 K1kJST2000 K300 K1875 K Siso=0.0033 Scycle=0I IT0 S熱源溫差I(lǐng) I5-6 Ex及其計(jì)算及其計(jì)算1956，I. Rant I. 郎特郎特Available Energy

17、Energy Exergy 翻譯 如何評(píng)價(jià)能量價(jià)值? Availability Anergy 可用能 可用度 火無 火用 哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值 熱量熱量500 K293 K100 kJmax293110050041.4WkJmax2931100100070.7WkJ1000 K100 kJ293 K哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值 焓焓h1 = h2p1p2w1w2w1 w2哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值哪個(gè)參數(shù)才能正確評(píng)價(jià)能的價(jià)值 內(nèi)能內(nèi)能u1 = u2p0p0w1w2w1 w2三種不同品質(zhì)的能量三種不同品質(zhì)的能量 1、可無限轉(zhuǎn)換的能

18、量可無限轉(zhuǎn)換的能量如：機(jī)械能、電能、水能、風(fēng)能理論上可以完全轉(zhuǎn)換為功的能量 高級(jí)能量 2、不能轉(zhuǎn)換的能量理論上不能轉(zhuǎn)換為功的能量 如：環(huán)境（大氣、海洋） 3、可有限轉(zhuǎn)換的能量理論上不能完全轉(zhuǎn)換為功的能量 低級(jí)能量 如：熱能、焓、內(nèi)能（Ex）（An）（Ex+An）Ex與與An Ex的定義的定義 當(dāng)系統(tǒng)由一任意狀態(tài)可逆地變化到與給定環(huán)境相平衡的狀態(tài)時(shí)，理論上可以無限轉(zhuǎn)換為任何其它能量形式的那部分能量，稱為Ex 100%相互轉(zhuǎn)換 功 能量中除了 Ex 的部分，就是 An Ex作功能力Ex 作功能力作功能力 環(huán)境一定，能量中最大可能轉(zhuǎn)換為功的部分環(huán)境一定，能量中最大可能轉(zhuǎn)換為功的部分500 K100

19、kJmax293110050041.4WkJmax2931100100070.7WkJ1000 K100 kJT0=293 KT0=293 K熱一律和熱二律的熱一律和熱二律的Ex含義含義 一切過程，一切過程， Ex+An總量恒定總量恒定熱一律： 熱二律：在可逆過程中，Ex保持不變 在不可逆過程中， 部分Ex轉(zhuǎn)換為An Ex損失、作功能力損失、能量貶值任何一孤立系， Ex只能不變或減少，不能增加 孤立系Ex減原理 由An轉(zhuǎn)換為Ex不可能熱量的熱量的Ex與與An 1、恒溫?zé)嵩春銣責(zé)嵩?T 下的下的 Q ExQ: Q中最大可能轉(zhuǎn)換為功的部分 TST0ExQAnQ 卡諾循環(huán)的功 00001QTTTEx

20、QT STTTTSQTS 0QQAnQExTSQQQExAnT熱量的熱量的Ex與與An 2、變溫?zé)嵩醋儨責(zé)嵩聪碌南碌?QTST0ExQAnQ 微元卡諾循環(huán)的功 0001QTExQTQQTQTST0QAnTSQQQExAn熱量的熱量的Ex與與An的說明的說明 1、Q中最大可能轉(zhuǎn)換為功的部分，就是中最大可能轉(zhuǎn)換為功的部分，就是ExQTST0ExQAnQ2、 ExQ = Q-T0S = f (Q ,T,T0 )Ex損失 3、單熱源熱機(jī)不能作功 T=T0, ExQ=0 4、Q 一定，不同 T 傳熱, Ex 損失，作功能力損失Q ,T0一定，T ExQT一定，Q ExQ在有活塞的氣缸裝置中，在有活塞的氣

21、缸裝置中，1kg1kg的理想氣體的理想氣體 (Rg=287J/(kgK)(Rg=287J/(kgK)由初態(tài)由初態(tài)p1=10p1=105 5PaPa、T1=400KT1=400K被被等溫壓縮等溫壓縮到終態(tài)到終態(tài)p2=10p2=106 6PaPa、T2=400KT2=400K。試計(jì)算。試計(jì)算: :(1)(1)經(jīng)歷經(jīng)歷一可逆過程一可逆過程后氣后氣體熵變、熱源熵變、總熵變及有效能損失；體熵變、熱源熵變、總熵變及有效能損失；(2)(2)經(jīng)歷經(jīng)歷一不可逆過程一不可逆過程后氣體熵變、熱源熵后氣體熵變、熱源熵變、總熵變及有效能損失。不可逆過程實(shí)際變、總熵變及有效能損失。不可逆過程實(shí)際耗功比可逆過程多耗耗功比可

22、逆過程多耗20%20%，此時(shí)，此時(shí)熱源溫度為熱源溫度為300K300K。(1)(1)可逆過程耗功為可逆過程耗功為kJppTmRpppVVVpVpdVWg34.2641010ln4002871lnlnln65212112根據(jù)熱力學(xué)第一定律根據(jù)熱力學(xué)第一定律Q=Q=U+WU+W，理，理想氣體定溫過程想氣體定溫過程U=0U=0，所以，所以kJWQ34.2641氣體定溫過程熵變?yōu)闅怏w定溫過程熵變?yōu)镵JppmRppRTTcmSggp/8 .6601010ln2871lnlnln56121212熱源吸熱，熱源吸熱，熵變?yōu)殪刈優(yōu)镵JTQSrr/8 .6604001034.26431總熵變?yōu)榭傡刈優(yōu)?8 .6

23、608 .6601rSSS有效能損失有效能損失0I（2 2）實(shí)際耗功為）實(shí)際耗功為kJWWrev2 .3172 . 134.2642 . 01過程中熱源放出熱量為過程中熱源放出熱量為kJWQ2 .3171不可逆過程氣體熵變?nèi)詾椴豢赡孢^程氣體熵變?nèi)詾镵JS/8 .660KJTQSrr/3 .1057300102 .31731熱源吸熱，熱源吸熱，熵變?yōu)殪刈優(yōu)榭傡刈優(yōu)榭傡刈優(yōu)橛行軗p失有效能損失KJSSSr/5 .3963 .10578 .6601kJSTI1195 .39630010火用方法分析火用方法分析例例5-115-111。整個(gè)循環(huán)火用分析。整個(gè)循環(huán)火用分析e ex,Q1,THx,Q1,TH

24、=77.9kJ/kg=77.9kJ/kge ex,Q2,T0 x,Q2,T0=0=0循環(huán)循環(huán)w=40kJ/kgw=40kJ/kgI I37.9kJ/kg37.9kJ/kg)()()(0)()1 (02102102110121100, 2, 1,TqTqTqqTTqqqTTqqqqTTeweIHHHHTQxTHQx火用方法計(jì)算火用方法計(jì)算熵方法計(jì)算熵方法計(jì)算0210TTTqTqsssHHisoisosTI0注意：注意：011111TTqTqs022222TTqTqs火用方法分析火用方法分析2。工質(zhì)有溫差吸熱。工質(zhì)有溫差吸熱e ex,Q1,THx,Q1,TH=77.9kJ/kg=77.9kJ/kg

25、TH向向T1放放熱過程熱過程I I1 1e ex,Q1,T1x,Q1,T1=52kJ/kg=52kJ/kg25.9kJ/kg25.9kJ/kg)()1 ()1 (1110110101, 1, 1,1TqTqTqTTqTTeeIHHTQxTHQx火用方法計(jì)算火用方法計(jì)算熵方法計(jì)算熵方法計(jì)算1111TT1 ,TqTqsssHHiso1 ,01isosTI火用方法分析火用方法分析3。不可逆熱機(jī)分析。不可逆熱機(jī)分析e ex,Q1,T1x,Q1,T1=52kJ/kg=52kJ/kg不可逆熱機(jī)w=40kJ/kgw=40kJ/kge ex,Q2,T2x,Q2,T2=2.4kJ/kg=2.4kJ/kgI I2

26、 29.6kJ/kg9.6kJ/kg)()()()()1 ()()1 (221102201102202211101220211102, 2,1, 1,2TqTqTqTTqTTqTTqqqqTTqqTTqqqTTeweITQxTQx火用方法計(jì)算火用方法計(jì)算熵方法計(jì)算熵方法計(jì)算22112T1T2,TqTqsssiso2,02isosTI火用方法分析火用方法分析4。工質(zhì)有溫差放熱。工質(zhì)有溫差放熱e ex,Q2,T2x,Q2,T2=2.4kJ/kg=2.4kJ/kgT2向向T0放放熱過程熱過程I I3 3e ex,Q2,T0 x,Q2,T0=0=02.4kJ/kg2.4kJ/kg)()1 ()1 (0

27、22202002200, 2,2, 2,3TqTqTqTTqTTeeITQxTQx火用方法計(jì)算火用方法計(jì)算熵方法計(jì)算熵方法計(jì)算02220T2T3 ,TqTqsssiso3 ,03isosTI5。不可逆熱機(jī)與可逆熱機(jī)。不可逆熱機(jī)與可逆熱機(jī)e ex,Q1,T1x,Q1,T1=52kJ/kg=52kJ/kg不可逆熱機(jī)w=40kJ/kgw=40kJ/kge ex,Q2,T2x,Q2,T2=2.4kJ/kg=2.4kJ/kgI I2 29.6kJ/kg9.6kJ/kg22, 2112, 21122112T1T2,TwTqTqTwqTqTqTqsssiso可逆可逆由于摩擦，少做功w，則不可逆熱機(jī)多放熱ww

28、qq可逆, 22注意：在注意：在T1和和T2間工作的可逆熱機(jī)間工作的可逆熱機(jī)121, 211TTqqt可逆2, 211TqTq可逆222, 2112,)(TwTwTqTqsiso可逆wTTsTIiso202,02工質(zhì)放熱存在溫差，溫度高于環(huán)境，其放熱量工質(zhì)放熱存在溫差，溫度高于環(huán)境，其放熱量q2q2中仍存在有用能；中仍存在有用能；如果工質(zhì)放熱溫度等于環(huán)境溫度，放熱量中不如果工質(zhì)放熱溫度等于環(huán)境溫度，放熱量中不含火用，全部是廢熱，則少做功即為火用損失含火用，全部是廢熱，則少做功即為火用損失e ex,Q1,T1x,Q1,T1=52kJ/kg=52kJ/kg不可逆熱機(jī)w=40kJ/kgw=40kJ/

29、kge ex,Q2,T0 x,Q2,T0=0=0I I2 2放熱溫度為環(huán)境溫度時(shí)放熱溫度為環(huán)境溫度時(shí)W W可逆可逆W W可逆可逆- -w w= =w w典型做功能力損失舉例一典型做功能力損失舉例一1.1.有溫差傳熱有溫差傳熱空氣由初態(tài)空氣由初態(tài)p1=10p1=105 5PaPa、T1=523KT1=523K被被等壓放熱等壓放熱到到終態(tài)終態(tài)T2=353KT2=353K。求每。求每kgkg空氣放熱量中的有效能?？諝夥艧崃恐械挠行堋gkJTTcTTTcdTcTTQTTeppTTpQx/27.52ln)()1 ()1 (120120210,21負(fù)號(hào)負(fù)號(hào)空氣放熱，放出有效能空氣放熱，放出有效能或或sTqeQx0,如將此熱量全部放給環(huán)境，則熱量中的有效能如將此熱量全部放給環(huán)境，則熱量中的有效能全部損失全部損失kgkJeIQx/27.52,或，取空氣和環(huán)境組成孤立系統(tǒng)，則kgkJTTTcTTcTqppRTTcsssppgpiso/174. 0)(ln)lnln(02112012120T空氣kgkJsTIiso/27.520典型做功能力損失舉例二典型做功能力損失舉例二2.2.絕熱節(jié)流絕熱節(jié)流空氣由初態(tài)空氣由初態(tài)p1=0.6MPap1=0.6MPa、T1=400KT1=400K被被絕熱節(jié)流絕熱節(jié)流到到終態(tài)終態(tài)p2=0.1MPa p2=0.