文档介绍：第五章
化工过程能量(néngliàng)分析
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能量平衡(pínghéng)方程
一． 热力学第一定律(dìnglǜ)的实质
能量在数量上是守恒的.
基本形式为：
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）
体系的能量的增加(zēngjiā)等于环境的能量的减少。
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在实际生产中大都遇到两种体系，即敞开体系和封闭(fēngbì)体系。
1. 封闭(fēngbì)体系：（限定质量体系）
与环境仅有能量交换，没有质量交换。体系内部是固定的。封闭(fēngbì)体系是以固定的物质为研究对象。
2. 敞开体系：（限定容积体系）
与环境有能量交换，也有质量交换。
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(pínghéng)方程
(yībān)形式
Ws(轴功)
（热）Q
δm2
δm1
P1 V1 C1 U1
P2 V2 C2 U2
Z1
Z2
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（1）物料平衡(pínghéng)方程：
m1-m2=m体系(tǐxì)
（2）能量(néngliàng)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
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离开体系的能量:
微元体带出能量E2δm2
流体对环境(huánjìng)所作的流动功 P2V2δm2
体系(tǐxì)积累的能量＝d（mE）
能量(néngliàng)恒等式为：
E1δm1+P1V1δm1+δQ +δWs -E2δm2-P2V2δm2=d(mE)
(A)
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1 ) E－单位质量流体的总能量，它包含有热力学能、动能(dòngnéng)和位能。
注意(zhù yì)：
2) PV—流动功，单位(dānwèi)质量流体对环境或环境对流体所作功
功＝力*距离＝P*A*V/A=PV
P1V1—输入流动功，环境对体系作功
P2V2—输出流动功，体系对环境作功。
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3)Ws—单位流体(liútǐ)通过机器时所作的轴功
可逆轴功
对于(duìyú)可逆总功
d(PV)=PdV+VdP
积分(jīfēn)式
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2.   能量平衡(pínghéng)方程一般形式
代入（A）式，整理(zhěnglǐ)，得到
将
H=U+PV
(5-9)
E1δm1+P1V1δm1+δQ +δWs -E2δm2-P2V2δm2=d(mE) A
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(pínghéng)方程的应用
：无质量(zhìliàng)交换，限定质量(zhìliàng)体系
m1=m2=m δm1=δm2=dm=0
δQ+δWs=mdE
不存在(cúnzài)流动功
若
δWs=δW
δQ+δWs=mdU
或 δQ+δW=mdU
(5-11)
积分：Q+W=ΔU
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