什么是热力学的工作 - 定义w88优德app

在热力w88优德app学中,系统所做的功就是系统传递给周围环境的能量。功是能量的一种形式,但它是传输中的能量。优德app热能工程

在热力学工作w88优德app

在热力w88优德app学中,工作一个系统传递给它周围环境的能量。动能,势能和内能都是能量的形式,它们是系统的特性。工作是一种能量形式,但它是途中的能量。系统不包含任何工作,工作是由系统或系统完成的过程。通常,为机械系统定义工作,作为通过距离对象上的力的动作。

W = f。d

在哪里:

w =工作(j)

f =力(n)

d =位移(m)

PΔV工作

工作-热力学w88优德app
PΔV工作等于绘制压力体图绘制的过程曲线下的区域。

压力量工作(或PΔV工作)在卷时发生V.系统变化。这PΔV工作等于在压力-体积图上绘制的过程曲线下的面积。它也被称为边界的工作边界工作出现原因是系统边界内包含的物质的质量导致力,表面积的压力次数,以作用在边界表面上并使其移动。边界工作(或者PΔV工作)发生时发生体积V.系统的变化。它用于计算活塞位移工作封闭式系统。这就是当蒸汽,或活塞-气缸装置中所含的气体对活塞膨胀,迫使活塞运动。

例子:

考虑一个无摩擦活塞,用来提供恒定的压力500 KPA.在含有蒸汽的圆柱体中(过热蒸汽)一卷2米3.500 K

计算最终温度,如果3000 kJ被添加。

焓-例子-无摩擦活塞
计算最终温度,如果添加3000 kJ的热量。

解决方案:

使用蒸汽表我们知道,那个具体的焓这些蒸汽(500 kPa; 500 k)是关于2912 KJ / kg。因为在这种情况下,蒸汽的密度为2.2 kg/m3.,然后我们知道有关于4.4公斤蒸汽在2912kj / kg x 4.4kg =的活塞处12812 KJ.

我们只使用时Q = H.2- H.1,然后由此产生的蒸汽焓为:

H2= H1+ q =15812 kJ

蒸汽表,这种过热的蒸汽(15812 / 4.4 = 3593 kJ / kg)将具有温度828 K(555°C)。由于在这焓下,蒸汽的密度为1.31千克/米3.,很明显它扩大了约2.2 / 1.31 = 1.67(+ 67%)。因此所得体积为2米3.x 1.67 = 3.34米3.∆V = 3.34 m3.- 2米3.= 1.34米3.

∆p V焓的一部分,即所做的功为:

w =pδv= 500 000 pa x 1.34 m3.= 670 kJ.

----

卷变化, 这压力温度也可能会改变。为了计算此类过程,我们需要知道系统变化的实际过程的压力如何因卷而变化从状态I到状态f。这第一热力学定律w88优德app然后,该工作可以表示为:

在热力学工作 -w88优德app 通式

在热力学工作 -w88优德app 路径依赖
系统所做的功不仅取决于初态和终态,还取决于中间态——也就是路径。

当热力学系统从一个变化时初始状态到A.最终状态,它通过了中间态系列。我们称之为这一系列国家小路。这些中间州总是无限不同的可能性。当它们都是均衡状态时,可以绘制路径pv-james。最重要的结论之一是:

系统所做的功不仅取决于初态和终态,还取决于中间态——也就是路径。

Q和W是依赖的路径,而ΔE是路径独立。从图片(P-V图)可以看出,工作是路径相关变量。蓝色区域代表着PΔV工作系统从初态i到末态f所做的功W是正的,因为系统体积增加。第二个过程显示,工作更大,这取决于过程的路径。

此外,我们可以使系统经过一系列状态形成a闭环, 这样的我亲自免疫免疫者。在这种情况下末态和初态是一样的,但是完成总工作由系统不是零。功的正值表示系统对周围环境做功。负值表示环境对系统做了功。

循环过程
循环过程-功
最终将系统返回到初始状态的过程称为循环过程。

示例:涡轮机特定的工作

工程热力学w88优德app
朗肯循环 - 热力学作为能量转换w88优德app科学

一种高压阶段汽轮机以稳定状态运行,入口条件6 MPat = 275.6°C,x = 1(点C)。蒸汽在压力下留下这个涡轮机的阶段1.15 MPa186℃x = 0.87(点D)计算这两个状态的焓差。确定具体的工作转移。

对于州C,可以直接从中挑选蒸汽表,而是必须计算州D的焓蒸气质量

H1,潮湿=2785 kj / kg

H2、湿= h2,年代X + (1 - X) h2,我= 2782。0。87 +(1 - 0。87)790 = 2420 + 103 =2523 kj / kg

ΔH= 262 kJ / kg

从绝热过程中dh = dw.ΔH= 262 kJ / kg是涡轮具体工作

焓第一定律dH = dQ + Vdp

被定义为是的总和内部能量e加上产品的产品压力p卷V.。在许多热力学中,分析内部能量U和压力P和体积V的产品的总和出现,因此可以方便地提供名称,,和一个独特的符号H。

H = U + PV

也可以看看:

第一热力学定律w88优德app按照向我们展示,为什么工程师使用热力学循环中的焓(例如布雷顿循环或者郎肯循环)。

该定律的经典形式如下:

du = dq - dw

在这个等式中DW.等于dw = pdv.并且被称为边界的工作

边界工作 - PDV工作
边界工作出现原因是系统边界内包含的物质的质量导致力,表面积的压力次数,以作用在边界表面上并使其移动。边界工作(或者PΔV 工作)发生时发生体积V.系统的变化。它用于计算活塞位移工作封闭式系统。这就是当蒸汽,或活塞-气缸装置中所含的气体对活塞膨胀,迫使活塞运动。
自从H = U + PV, 所以dH = dU + pdV + Vdp我们替代dU = dH - pdV - Vdp进入法律的古典形式:

DH - PDV - VDP = DQ - PDV

我们在焓方面获得了法律:

dH = dQ + Vdp

或者

DH = TDS + VDP

在这个方程中Vdp是一个流程工作。这项工作,Vdp,用于开流系统像一个涡轮或者一个其中有一个“DP”,即压力变化。没有变化控制卷。可以看出,这种形式的法律简化能量转移的描述在恒定压力下, 这焓变等于活力通过加热从环境中转移:

异交过程(VDP = 0):

dh = dq.Q = H.2- - - - - - H1

在恒定的熵,即在惯言过程中,焓变等于工作流程图在系统或系统上完成:

等熵过程(dQ = 0):

dH = VdpW = H2- - - - - - H1

显而易见的是,在分析电力工程中使用的热力学循环,即在布雷顿循环和朗肯循环中,将是非常有用的。

例子:热力学第一定律和布雷顿循环w88优德app

让我们假设这一点理想的布雷顿循环这描述了恒压热机现代燃气轮机发动机和吹气喷射发动机也遵循布雷顿循环。该循环包括四个热力学过程:

  1. 第一定律-例子-布雷顿循环
    理想的布雷顿循环包括四个热力学过程。两个等熵过程和两种同学过程。

    等熵压缩- 环境空气被吸入压缩机,在那里加压(1→2)。压缩机所需的工作是给出的W.C= H2- - - - - - H1

  2. 等压加热-压缩空气通过燃烧室,在那里燃料被燃烧,空气或其他介质被加热(2→3)。这是一个恒压过程,因为燃烧室是开放的,流入和流出。加入的净热量由问:添加= H3.- - - - - - H2
  3. 虽然熵扩张- 加热的加压空气然后在涡轮机上膨胀,放弃其能量。由涡轮机完成的工作由W.T.= H4.- - - - - - H3.
  4. 异烟体热排斥-残余热量必须被拒绝,以关闭循环。所排出的净热由问:关于= H4.- - - - - - H1

可以看出,我们可以描述和计算(例如热力学效率)这种循环(类似地郎肯循环) 使用

引用:
核与反应堆物理学:
  1. J. R. Lamarsh,核反应堆理论介绍,第二辑,艾迪生 - 韦斯利,读书,马(1983)。
  2. J. R. Lamarsh, A. J. Baratta,核工程导论,3d版,prentices - hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1。
  3. W. M. Stacey,核反应堆物理,约翰瓦里和SONS,2001,ISBN:0-471-39127-1。
  4. Glasstone Sesonske。核反应堆工程:反应堆系统工程,施普林格;第4版,1994,ISBN: 978-0412985317
  5. W.S.C.威廉姆斯。核和粒子物理学。克拉登登新闻;1版,1991年,ISBN:978-0198520467
  6. Kenneth S. Krane。介绍核物理,第3版,WIley,1987,ISBN:978-0471805533
  7. g.r.keepin。核动力学物理学。Addison-Wesley Pub。co;第1版,1965年
  8. 罗伯特·里德·伯恩,《核反应堆运行导论》,1988年。
  9. 美国能源、核物理和反应堆理论部。美国能源部基础手册,卷1和2。1993年1月。

高级反应堆物理:

  1. K.O. Ott,W.A.Pezella,介绍性核反应堆估值,美国核协会,修订版(1989),1989年,ISBN:0-894-48033-2。
  2. 《核反应堆动力学概论》,美国核学会,1985,ISBN: 0-894-48029-4。
  3. 李国强,核反应堆动力学,中国核科学研究院,1993,ISBN: 0-894-48453-2。
  4. E. E. Lewis,W.F.F. Miller,中子运输计算方法,美国核协会,1993年,ISBN:0-894-48452-4。

也可以看看:

第一律

我们希望,这篇文章,在热力学工作w88优德app,帮助你。如果是这样的话,给我们一个赞在侧边栏中。本网站的主要目的是帮助公众学习有关热工程的一些有趣和重要信息。优德app