文档介绍：5化工过程的能量分析本章内容:、:学习能量分析的原理和方法本章要求:;,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;;、有效能衡算及其应用。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。进行化工过程能量分析的理论基础是:热力学第一定律热力学第二定律在“物化”课程中我们已经学习过热力学两大定律,利用这两大定律可以计算过程的热和功,以及判断过程的方向和限度。但“物化”上着重介绍两大定律在封闭系统中的应用,而在实际化工生产中大量遇到的是敞开体系,这类体系中进行的是流动过程,因此在化工热力学课程中进一步讨论两大定律对流动过程的应用。,能量是物质固有的特性。通常,能量可分为两大类:一类是系统蓄积的能量,如动能、势能和热力学能,它们都是系统状态的函数。另一类是过程中系统和环境传递的能量,常见有功和热量,它们就不是状态函数,而与过程有关。热量是因为温度差别引起的能量传递,而做功是由势差引起的能量传递。因此,热和功是两种本质不同且与过程传递方式有关的能量形式。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换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。(1)物料平衡方程m1-m2=dm体系(2)能量平衡方程进入体系的能量-离开体系的能量=体系积累的能量进入体系的能量:微元体本身具有的能量E1δm1环境对微元体所作的流动功P1V1δm1环境传入的热量δQ环境对体系所作的轴功δWs离开体系的能量:微元体带出能量E2δm2流体对环境所作的流动功P2V2δm2体系积累的能量=d(mE)能量恒等式为:E1δm1+P1V1δm1+δQ+δWs-E2δm2-P2V2δm2=d(mE)(A)