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工程热力膨胀功计算方法

发布时间:2023-04-12 19:29:22

⑴ 工程热力学中的“膨胀功和可逆过程的膨胀功”通俗易懂的讲解

那我就通俗的回答:
膨胀功举个例子:活塞中气体膨胀推动活塞做的功 也叫体积膨胀功
两者区别:可逆过程还需满足 1.准静态过程 2热力平衡过橘隐程 3过程中无摩擦等耗散效应
膨胀功就是曲线与X轴所围面积 (p-v图也叫示功图 计算功叫常用) 以后圆旦厅你还会学到h-s t-s

工热迟磨学习量大但不要急 后面会越讲越系统 理解得会更好

⑵ 工程热力学里 技术功和膨胀功还有流动功怎么在一个pv图上表示

膨胀功:δw=pdv,即 w=∫pdv ,故膨胀功就是过程曲线与 v 轴投影所围成的面积;

技术功:δwt=-vdp ,故wf=-∫vdp ,脊枣故技术功是过程曲线与 p 轴投影所围成的面积的负值;

流动功:δwf=d(pv)=pdv+vdp ,即 wf=∫pdv -(-∫vdp) =w - wt,故流动功是膨胀功与技术功之差。

当 n<1 时,膨胀功大于技术功,如等压过程,n=0,wt=0,但 w=p(v2-v1)。

当 n =1 时,膨胀功等于技术功,即等温过程,二者相等。判哗

当 n>1 时,膨胀功小于技术功,如等容过程,n→+∞,w=0,但 wt=v(P2-P1)。


(2)工程热力膨胀功计算方法扩展阅读:

工程热力学是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律作为推理的基础,通过物质的压力 、温度、比容等宏观参数和受热、冷却、膨胀、收缩等整体行为,对宏观现象和热力过程进行研究。

这种方法,把与物质内部结构有关的具体樱冲拆性质,当作宏观真实存在的物性数据予以肯定,不需要对物质的微观结构作任何假设,所以分析推理的结果具有高度的可靠性,而且条理清楚。这是它的独特优点。

⑶ 膨胀功的计算公式

膨胀功的计算公式:W=-p外(V2-V1),这个式子无论是否可逆都可以使用。系统整个过程中的中间状态不一定都是平衡态,系统的压强可以时时不同(没有一个确则槐定的p),但W=-积分号(p外dV)=-p外积分号(dV)=-p外(V2-V1)。系逗宏统初态和终态都是平衡态p1=200kPa,孙指友p2=p外=50kPa(膨胀到最后系统压强一定等于p外,否则膨胀不会停止)。
其中V1易求,p1V1=nRT1,V2=nRT2/p2。
理想气体有ΔU=nCv,m(T2-T1),绝热过程有:
ΔU=W,则nCv,m(T2-T1)=-p外(V2-V1)=-p外(nRT2/p2-V1)。据此求出T2,进而求出V2,代回功的表达式即可。其中Cv,m=5/2R。

⑷ 恒温不可逆膨胀的功怎么算

恒温不可逆膨胀的功计算:W=-pdV,其中,W为体积功;p为环境压力;dV为系统的体积变化。负号代表热力学规定,即系统对环境做功时,功凳滑棚取负值;反之环境对系统作功时,功取正值。

所以W=-p外,(V2-V1),这个式子无论是否可逆都可以使用。系统整个过程中的中间状态不一定都是平衡态,系统的压强可以时时不同(没有一个确定的p)。

热力学中

对于让碧膨胀通过无限多次连续不断地进行,第一次膨胀是外压比p(始态)小到一个无限小量,枣则随后每次膨胀时的外压总比上一次小一个无限小量,直到最后一次,外压只比p(终态)大一个无限小量,这种膨胀方式叫做可逆膨胀。

⑸ 工程热力学里 技术功和膨胀功还有流动功怎么在一个pv图上表示

1、膨胀功:δw=pdv,即 w=∫pdv ,故膨胀功就是过程曲线与 v 轴投影所围成的面积;
2、技术功:δwt=-vdp ,故wf=-∫vdp ,故技术功并迹是过程曲线与 p 轴投影所围成的面积的负值;
3、流动功:δwf=d(pv)=pdv+vdp ,即 wf=∫pdv -(-∫vdp) =w - wt,故流喊蔽锋动郑晌功是膨胀功与技术功之差;
4、技术功与膨胀功大小问题。
(1)两者的大小与路径有关,但两者有密切的关系。如多变过程的膨胀功与技术功的关系为:

wt=n×w
式中,n 为多变过程指数。
(2)显然,技术功与膨胀功的大小,由 多变指数 n 确定的。

当 n<1 时,膨胀功大于技术功,如等压过程,n=0,wt=0,但 w=p(v2-v1)

当 n =1 时,膨胀功等于技术功,即等温过程,二者相等

当 n>1 时,膨胀功小于技术功,如等容过程,n→+∞,w=0,但 wt=v(P2-P1)

5、注意:上述讲的都是可逆过程,但就二者大小问题而言,与可逆关系并不是那么密切,主要与过程有关。

⑹ 绝热膨胀做功怎么求

绝热膨胀做功=(p2V2-p1V1)/(r-1),或=Cv(T2-T1),绝热膨胀是指与外界没有热量交换,但气体对外界做功,气体膨胀。根据热力学第一定律,可证明这是等熵过程,在这个过程中气体体积增大,压强降低,因而温度降低。所以绝热膨胀经常用于降低气体的温度,起到冷冻的效应。

绝热膨胀过程中,气体的体宴灶积V增大,压强p降低,等熵过程的温度随压强的变化而变化。过程可用等熵效应系数来衡量。又由启乱于系统不和外界交换热量,即dQ=0,故由热力学第一定律,气体的温度必然降低。

从能量晌旁扮转化的角度看,气体在绝热膨胀过程中减少其内能而对外做功,膨胀后气体分子间的平均距离增大,吸力的影响减弱而使分子间的互作用能量有所增加。内能既减少,相互作用能量又增加,分子的平均动能必减少,因而气体的温度下降,起到冷冻的效果。

⑺ 工程热力学膨胀功,流动功,技术功概念性质

1)体积变化功(膨胀功)定义:系统体积变化所完成的膨胀功或压缩功。
注意:(1)体积变化功是热变功的源泉(其他能量形式的功,则属于机械能的转化)。(2)在真空中膨胀时,此功为0。
2)流动功:工质在流动时,总是从后面获得推友悉动功,而对前面作出推动功,进出系统的推动功之差称为流动功(也是系统为维持工质流动所需的功)好空乎。其计算公式为: Wf=P2V2-P1V1=△(PV)或单位质量功 wf=P2v2-P1v1=△(Pv)
注意:工质从进口到出口,从状态1膨胀到状态2,膨胀功为 w ,在不计工质的动能与位能变化时,开系与外界交换的功量应为膨胀功与流动功之差
w -△(pv)
3)技术功(technical work)—— wt:技术上可资利用的功。其计算式亏腔计算式为: wt=ws+(1/2)△Cf^2+g△z
式中:ws——轴功,(1/2)△Cf^2=(1/2)Cf2^2-(1/2)Cf1^2 出口动能与入口动能之差,g△z=gz2-gz1 出口势能与入口势能之差。

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