010工程热力学第十讲.ppt

1、1,复习,一、喷管效率：,二、热机循环和制冷循环：,2,1.热机循环：,循环热效率：,3,制冷系数,热泵系数,2.制冷循环：,4,5-2 热力学第二定律,一、开尔文普朗克说法：,不可能建造一种循环工作的机器，其作用只是从单一热源吸热并全部转变为功。,热能转换成机械能非自发必有补偿条件,不可简单理解为“热不可全部变成功”,第二类永动机是不可能的,5,二、克劳修斯说法：,不可能使热量由低温物体向高温物体传递而不引起其它的变化。,三、各种说法的同一性,6,5-3 可逆过程与不可逆过程,三、热力学第二定律：,一切自发过程都是不可逆的。,系统进行一个热力过程后，能够沿原路径逆向回复到初态，而不引起别的变

2、化。,一、可逆过程：,存在自发的变化，从而产生不可复逆影响的过程。（如：摩擦、温差传热的影响。）,二、不可逆过程：,7,5-4 卡诺循环与定理,一、卡诺循环：,二、卡诺循环热效率：,讨论：,任意热机循环,8,任意循环a-b-c-d-a等效卡诺循环A-B-C-D-A。,平均吸热温度：,任意循环的等效卡诺循环热效率：,平均放热温度：,三、等效卡诺循环,（2个条件）,9,四、卡诺定理：,1.卡诺定理：,在相同高温热源和低温热源间工作的任何热机的热效率都不大于可逆热机的热效率。,2.卡诺定理推论：,3.结论：,10,5-5 克劳修斯不等式,即：,因此，对于可逆的微元循环，有：,一、克劳修斯积分式：,1

3、1,二、克劳修斯不等式：,设一不可逆循环，其中部分微元循环是可逆的，即：,部分微元循环是不可逆的，即：,对整个循环有：,即：,结论：,12,5-6 熵及孤立系统熵增原理,一、状态参数熵：,在准静态无耗散过程（可逆）中,二、熵变计算：,1.可逆过程：,返回,13,三、熵流量（热熵流）和熵产量（熵产）：,2.不可逆过程：,热熵流 ：系统与外界热交换引起熵变,熵产 ：由于不可逆因素而引起熵变,可正、可负、可为零,14,结论：绝热过程的不可逆性的判断,可逆,不可逆,Q1：可逆绝热和不可逆绝热时熵的变化？,Q2：可逆定熵和不可逆定熵时是吸热、放热、绝热？ 为什么？,15,四、热力学第二定律表达式熵方程：,按克劳修斯不等式有,证明：,a-d-c为可逆过程，因此有,则对不可逆过程,16,结论：可作为判断是否可逆的标准,可逆,不可逆,不可能,17,五、孤立系统熵增原理,系统与有关的周围物质两者熵的总和始终不可能减小，在不可逆过程中两者熵的总和总是不断增大，而在可逆过程中两者熵的总和保持不变。,系统+周围环境,