工程热力学（48学时） 第五章(3).pdfVIP免费

Ex与An第五章热力学第二定律南京航空航天大学能源与动力学院2014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。Yong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：Yong的理解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。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为任何其它能量形式的那部分能量，称为Ex100%相互转换功能量中除了Ex的部分，就是AnnxAEE机械能、电能：An=0Ex=E环境介质中的热能：Ex=0能量平衡只讨论量，不讨论质。Yong平衡既讨论量，又讨论质。三种不同品质的能量1、可无限转换的能量如：机械能、电能、水能、风能理论上可以完全转换为功的能量高级能量2、不能转换的能量理论上不能转换为功的能量如：环境（大气、海洋）3、可有限转换的能量理论上不能完全转换为功的能量低级能量如：热能、焓、内能（Ex）（An）（Ex+An）Ex——作功能力环境一定，能量中最大可能转换为功的部分500K100kJmax293110050041.4WkJmax2931100100070.7WkJ1000K100kJT0=293KT0=293K热一律和热二律的Ex含义一切过程，Ex+An总量恒定热一律：热二律：在可逆过程中，Ex保持不变在不可逆过程中，部分Ex转换为AnEx损失、作功能力损失、能量贬值任何一孤立系，Ex只能不变或减少，不能增加——孤立系Ex减原理由An转换为Ex不可能热量的Ex与An1、恒温热源T下的QExQ:Q中最大可能转换为功的部分TST0ExQAnQ卡诺循环的功00001QTTTExQTSTTTTSQTS0QQAnQExTSQQQExAnT热量的Ex与An2、变温热源下的QTST0ExQAnQ微元卡诺循环的功0001QTExQTQQTQTST0QAnTSQQQExAn热量的Ex与An的说明1、Q中最大可能转换为功的部分，就是ExQTST0ExQAnQ2、ExQ=Q-T0S=f(Q,T,T0)Ex损失3、单热源热机不能作功T=T0,ExQ...