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二、热力学第一定律 内能与焓
/ ^3 W6 K, h3 a) A( K 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。/ s( |* J7 c9 @
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。
$ j( m: ?3 N9 Q2 r0 ` 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。
3 H9 d, c7 c: X8 A9 ] 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。 z U! ]: S3 V
理想绝热条件下,透平膨胀机对外做功等于进、出口的即* M: {8 N- k% Z5 j1 t
L0=i1-i2
5 I! Z5 k) C! {. \3 D 式中 L0:对外做功 j) ~: K9 P, g3 Y
i1:出口焓值
4 `* K+ r7 k: [* Y! N1 t: b i2:进口焓值
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