上海交通大学：《热力系统设计与实践 Design and Practice of Thermodynamic System》课程教学资源（2018课件）第02讲 工程热力学（回顾）

12 ★水定压加热汽化过程 2 (x2 (2 10 一点：|Pe=22.12MPa 两线 柔限 未饱和水 饱和水 临界点t。=374.15°C 液 五态 湿蒸汽 v。=0.00317m3kg三区 汽液共存 干饱和蒸汽 汽 过热蒸汽 上游充通大粤 2018年2月27日 12 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年2月27日 12 12 ★水定压加热汽化过程 一点： 临界点 3 22.12MPa 374.15 C 0.00317m /kg c c c p t v    两线 上界限线 下界限线 三区 液 汽液共存 汽 五态 未饱和水 饱和水 湿蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽

p-V-T曲面及投影 Solid Liquid ainssald pInbrT-pyos Critical 两相区→线 point Constant- p-T相图 pressure line 饱和温度饱和 压力一一对应 Liquid Solid Critical point Solid-vapor Specific volume Temperature Vapor Triple point Isotherms Temperature PIlOS pInbIl-P!loS Pv图 isobars Pe=22.09 MPa 30 MPa Critical 10 MPa point l=0 Critical Tv图 point Liquid Liquid vapor T>Te omjrJoduaL Vapor 1.014bar Liquid-vapor Triple line Vapor T<Te 100C Solid-vapor g Specific volume 20°C Specific volume 上游充通大学 2018年2月27日 13 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年2月27日 13 p-v-T 曲面及投影 • 两相区 线 • 饱和温度饱和 压力一一对应 p-T 相图 Isotherms p 0 T p v    isobars T P-v 图 T-v 图

14 ★水和水蒸气状态参数 ▲规定：三相点液态水热力学能及熵为零 4T.℃ ▲未饱和水和过热水蒸气 10.85.0 173 ▲饱和水和干饱和蒸汽 500 37.1 20,88.4.1 GAS 400 2710 176 74 00 ▲湿饱和蒸汽： 152.7 20 MPa 10MPa 49.5 16.7 由t、（或p、)与x共同确定 5MPa 200 y=xw"+(1-x)v'='+x(v"-v) 1 MPa 100kPa ≈w"(x较大时) 100 10kPu h,xh"+(1-x)hi =h+xy 0我kPH 0.001 0.01 0.1 100 v.m /kg =-0-水=4(-+7 ux=hx-PsVx 上降充通大学 2018年2月27日 14 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年2月27日 14 14 ★水和水蒸气状态参数 ▲湿饱和蒸汽： 由t s（或ps）与x共同确定 ▲未饱和水和过热水蒸气 ▲饱和水和干饱和蒸汽       '' 1 ' ' '' ' '' x v xv x v v x v v xv x        较大时 h xh'' 1 xh' x    x x s x u  h  p v  h'x s xs'' 1 xs' x     s'xs''s' Ts s x   ' ▲规定：三相点液态水热力学能及熵为零

15 三、热力学第一定律和热力学第二定律 1、热力学第一定律 大第一定律的实质： 能量守恒与转换定律在热现象中的应用。 ★总（储存)能和热力学能 E=U+Ex+Ep e=utex tep ★焓 ▲推动功和流动功 推动功：系统引进或排除工质传递的功量。 流动功：系统维持流动所花费的代价P2'2-P(=△[pv]) ▲焓一引进或排出工质而输入或排出系统的总能量。 上游充通大学 2018年2月27日 15 HANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年2月27日 15 15 三、热力学第一定律和热力学第二定律 1、热力学第一定律 ★第一定律的实质： 能量守恒与转换定律在热现象中的应用。 ★总（储存）能和热力学能 K p k p E U  E  E e  u  e  e ★焓 ▲推动功和流动功 推动功：系统引进或排除工质传递的功量。 流动功：系统维持流动所花费的代价 ( [ ]) p2 v2  p1 v1   pv ▲焓——引进或排出工质而输入或排出系统的总能量

16 ★技术功 对可逆过程： =.+Ac2+gA ) δw,=pdv-d(pv) =-vdp ★热力学第一定律基本表达式 加入系统的能量总和-热力系统输出的能量总和 =热力系总储存能的增量 dE=ò0-δW,am+E(eòm）)-(eδm)] δ0=dE+[(eδm)-(e,òm,)】]+Wa AE=0-Wm+∫[(e,δm)-(eδm)] 0=AE+f[z(e,òm）-(eim,)】+m dE =go-Pn+[Σ(e9m)-2e9.o】 dr 90 dE+[seam）-2(e.月tPs d 上泽文通大学 2018年2月27日 16 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年2月27日 16 16 ★技术功 2 f 1 2 w w c g z t s      ★热力学第一定律基本表达式 加入系统的能量总和 - 热力系统输出的能量总和 = 热力系总储存能的增量     0 0 δ d δ δ δ Q E e m e m W       i i tot         2 1 0 0 tot δ δ Q E e m e m W i i                   0 0 tot d d Q m i mi E q e q e q P             : δ d d d w p v pv t v p     对可逆过程     0 0 d δ δ δ δ E Q W e m e m       tot i i         2 1 tot 0 0 δ δ E Q W e m e m i i                   tot 0 0 d d Q i mi m E q P e q e q           