Ex与An第五章第五章热力学第二定律热力学第二定律南京航空航天大学能源与动力学院2015火用火无§5-7系统的作功能力(火用)及熵产与作功能力损失“热力学第一定律”说明了不同形式的能量可以相互转换,且在转换中数量守恒。“热力学第二定律”进一步指出,不同形式能量的品质是不相同的,表现为转换为功的能力不同。Yong正是一个可单独评价能量品质的物理量。YongYong定义定义在给定环境条件下,任一形式的能量中,理论上最大可能地转变为有用功的那部分能量称为该能量的Yong,或称为有效能、可用能。能量中不能转变为有用功的那部分能量称为Wu或无效能。nxAEE任何一种形式的能量E都可以看成由Yong(Ex)和Wu(An)所组成:YongYong的理解的理解热力系只与环境相互作用、从任意状态可热力系只与环境相互作用、从任意状态可逆地变化到与环境平衡时,才能作出最大的有用功。逆地变化到与环境平衡时,才能作出最大的有用功。当系统由一任意状态可逆地变化到与给定当系统由一任意状态可逆地变化到与给定环境相平衡的状态时,理论上可以无限转换环境相平衡的状态时,理论上可以无限转换为任何其它能量形式的那部分能量,称为为任何其它能量形式的那部分能量,称为ExEx100%100%相互转换相互转换功功能量中除了能量中除了ExEx的部分,就是的部分,就是AnAnnxAEE机械能、电能:机械能、电能:AAnn=0E=0Exx=E=E环境介质中的热能:环境介质中的热能:EExx=0=0能量平衡只讨论量,不讨论质。能量平衡只讨论量,不讨论质。YongYong平衡既讨论量,又讨论质。平衡既讨论量,又讨论质。ExEx————作功能力作功能力环境一定,能量中最大可能转换为功的部分环境一定,能量中最大可能转换为功的部分500500KK100100kJkJmax293110050041.4WkJmax2931100100070.7WkJ10001000KK100100kJkJTT00=293=293KKTT00=293=293KK热一律和热二律的热一律和热二律的ExEx含义含义一切过程,一切过程,ExEx++AnAn总量恒定总量恒定热一律:热二律:热二律:在可逆过程中,在可逆过程中,ExEx保持不变保持不变在不可逆过程中,部分在不可逆过程中,部分ExEx转换为转换为AnAnExEx损失、作功能力损失、能量贬值损失、作功能力损失、能量贬值任何一孤立系,任何一孤立系,ExEx只能不变或减少,只能不变或减少,不能增加不能增加————孤立系孤立系ExEx减原理减原理由An转换为Ex不可能热量的热量的ExEx与与AnAn11、、恒温热源恒温热源TT下...