工程热力学总结(3)

热力学第二定律

开尔文表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为有用功而不产生其它影响。 克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。 卡诺定理：

以上过程中：

1-2定温吸热过程， q1 = T1(s2-s1) 2-3绝热膨胀过程，对外作功

3-4定温放热过程， q2 = T2(s2-s1) 4-1绝热压缩过程，对内作功 卡诺热机效率（如图1）：?t?wq1?q2q2T2 ??1??1?q1q1q1T1

图表 1 图表 2

逆卡诺热机（图2） 制冷循环 热效率

?C?q21 ?wT0?1T2制热循环 热效率 ?'?q1?w1 T01?T1卡诺定理:在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可逆热机的热效率为最高 卡诺定理推论：1、在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆热机，具有相同的热效率，且与工质的性质无关 2、在两个不同温度的恒温热源间工作的任何不可逆热机，其热效率总小于这两个热源间工作的可逆热机的效率 克劳修斯不等式

?T?q?0（可逆循环是取等号）

T熵 ds?0??q?0,ds?0??q?0,ds?0??q?0dS??Q，比熵ds??qT,T为热源温度，熵变与路径无关,只与初终态有关

熵产：初、终态熵的变化大于过程中工质和热源的换热量除以热源温度，此差值为熵产

dSg?dS?熵流dsf

?QT

dS?dSf?dSg

孤立系统熵增原理：孤立系统的熵只能增大，或者不变，绝不能减小。 有效能损失

I?T0?S

蒸汽的热力学性质和热力过程

水蒸气过程：(1)过冷水、(2)饱和水、(3)湿饱和蒸汽、(4)干饱和蒸汽、(5)过热蒸汽

(1) 到 (2)预热阶段 ，(2)到(4)气化阶段，（4）到 (5) 过热阶段

预热阶段：饱和温度（沸腾）ts对应水称为饱和水，状态用“’”表示，如h',v',s'低于饱和水称为未加热到饱和水所需热称为液体热q1?h'?h0汽化阶段：对应蒸汽为湿饱和蒸汽，参数用“\”表示，汽化热r?h\?h'过热阶段：此时温度大于饱和温度，故称过热蒸汽，过热热为q?h?h\饱和线：分为饱和水线和饱和蒸汽线，饱和线将p -v，t-s图分为三个域未饱和水区（下界

线左侧），湿蒸汽区（两相区，上下界之间）过热蒸汽区（上界线右边）水分为五种状态：未饱和水、饱和水、湿蒸气、干饱和蒸气及过热蒸气。

mg干度：湿蒸气中饱和蒸气所占的质量百分比。x ?

mf?mg湿空气

湿空气：湿空气是干空气与水蒸气的混合物；（可以看做理想气体） 下标约定： a－干空气、 v－水蒸气 s－饱和水蒸气

相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度的比值为相对湿度用φ表示；

含湿量d：[kg/kg(a)]是单位质量干空气所携带得水蒸气的质量d?比焓：h?1.005t?d(2501?1.86t)应用：加热过程：d不变 冷却去湿过程：d不变

绝热加湿：1 喷水加湿： 焓不变

喷蒸汽加湿：h2'?h1?(d2'?d1)

湿空气和水蒸气几乎是查表，没什么可总结的。 这是最精简的总结了；这几天多看看。

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