chap5 化工过程的能量分析.ppt

文档介绍：第五章
化工过程的能量分析
Applications of thermodynamics to flow processes
本章目的:学习能量分析的原理和方法
本章要求:
1. 正确理解并熟练应用流动过程热力学第一定律的数学表达式;
2. 正确理解并熟练掌握热力学第二定律的数学表达式,了解热功转换的方向和限度;
,并运用熵增原理判断实际过程进行的方向和限度;
;
、的衡算及其应用。
衡算及效率
5 化工过程的能量分析
能量平衡方程—热力学第一定律
热力学第二定律—热功转化与熵函数
熵平衡和熵产生
理想功和损失功
及其计算
分析法及其应用
能量平衡方程---热力学第一定律
热力学第一定律的实质
能量平衡方程
能量平衡方程的应用
5 化工过程的能量分析
化工过程需要消耗大量能量,提高能量利用率、合理地使用能量已成为人们共同关心的问题。从最原始的意义上来说,热力学是研究能量的科学,用热力学的观点、方法来指导能量的合理使用已成为现代热力学一大任务。
热力学第一定律
虽然能量的形式不同,但是可以相互转化或传递,在转化或传递的过程中,能量的数量是守恒的,这就是热力学第一定律,即能量转化和守恒原理。
体系在过程前后的能量变化ΔE应与体系在该过程中传递的热量Q与功W相等。
体系吸热为正值,放热为负值;
体系得功为正值,对环境做功为负值。
热力学第一定律的实质
自然界的物质是千变万化的,但就其数量来说是不变的,能量也是守恒的,热力学第一定律明确表明了自然界中能量的多种形式之间是可以相互转换的,但只能是等量相互转换,这就说明能量既不能被消灭,也不能凭空产生,必须遵循守恒规律。
热力学第一定律的实质
用数学式来表示就是
Δ(体系的能量)+Δ(环境的能量)= 0
或
Δ(体系的能量) =-Δ(环境的能量)
热力学第一定律的实质(1)
为了便于下面能量平衡方程的讨论,我们简单回顾一下有关体系的概念
封闭体系(限定质量体系)
与环境仅有能量交换,而无质量交换,体系内部是固定的,其热力学第一定律为: