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二、热力学第一定律 内能与焓
. V5 @9 _/ g8 v; o1 x 人类经长期实践总结,发现功和热量能相互转化。热可以变成功,功也能变成热,一定的热量消失后,必定产生一定量的功;一定的功消失时,必定产生一定量的热,这就是热力学第一定律。( r7 ]' P3 z. |& K! n. R6 S% p/ A
功和热能互相转化时,伴随着工质状态的变化,而工质由分子组成,其内部分子的不停运动而具有功能,工质分子间有作用力存在而具有位能,工质内部的动能与位能之和称为工质的内能。6 M6 V1 @8 c& ^7 }! ]; h% Z$ r7 a4 X
因为分子的动能取决于工质的绝对温度,分子的位能取决于分子间平均距离,即工质的比体积。为此,工质的内能与工质的温度及比体积有关,当工质状态改变时,内能也发生变化,所以内能也是状态参数。通常用符合U表示内能。
# E0 A% d `5 s/ E 当1kg工质流入膨胀机时,它的内部能量以及从后面工质获得的流动功PU都带进了膨胀机,而PU、U都是工质的状态参数,为工程实际计算方便,我们引入一个新的状态参数,用符合i表示,令i=PU+U。i表示1kg工质流进或流出系统时所带的总能量。
7 l" c4 y; _5 H( x: h 理想绝热条件下,透平膨胀机对外做功等于进、出口的即
) R* L# p1 e8 L) r% P' m; n L0=i1-i2
: j4 }0 G9 p# k7 a4 c$ G 式中 L0:对外做功
! A' ?8 O. d( n8 G i1:出口焓值
; h# S! n' A4 f5 @, k i2:进口焓值/ F9 o! z2 [8 B7 e3 C; x
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7 C! i. W d- s& X, f! D8 O/ o4 H7 V0 C+ {) e0 {% L6 Q: z# b3 A* V
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4 u! d+ o7 x8 @* S* f J# D下一期:三、热量学第二定律 熵! ]9 `* I9 X, _+ O* }5 Q
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