克劳修斯不等式:?
?QTr?0
任何循环的克劳修斯积分永远小于零,可逆过程时等于零。
ni?1闭口系统熵方程:?siso??ssys??ssur或?siso???si
式中:ΔSsys——系统熵变;
ΔSsur——环境熵变; ΔSI——某子系统熵变。
开口系统熵方程:
?siso??ssys??ssur?m2s2?m1s1
式中:m2s2——工质流出系统的熵;
m1s1——工质流入系统的熵。
不可逆作功能力损失: ?W?T0?SISO 式中:T0——环境温度;
ΔSISO——孤立系统熵增。
3.重要图表
图5-4卡诺循环的p-v图和T-s图 26
图5-4 逆卡诺循环的p-v图和T-s图 图5-7 任意可逆循环 27
图5-7 熵变、熵流与熵产
第六章 热力学微分关系式
1.基本概念
自由能:F =U-TS,F称为自由能,或称亥姆霍兹(Helmholtz)函数。 自由焓:令G = H-TS,G称为自由焓,或称吉布斯(Gibbs)函数。
2.重要公式
热力学能的基本关系式:
?Q?dU??W?dU?pdV
dU?TdS?pdV
焓的基本关系式:
dH?dU?pdV?Vdp dH?TdS?Vdp
自由能基本关系式:
dF??SdT?pdV
自由焓的基本关系式:
28
dG??SdT?VdP
麦克斯韦关系式:
(?T?V)s??(?p?S)v (?T?p)s?(?V?S)p (?S?V)T?(?p?T)v ?(?S?p)T?(?V?T)p
热系数:
??1?p(?p?T)v????1?v(?v?T)p? ????1?v(?v?p)T??式中
?——压力温度系数;
(?p?T)v——物质在定容下压力随温度的变化率;
?——容积膨胀系数,或称热膨胀系数;
(?v?T)p——物质在定压下比体积随温度的变化率;
?——定温压缩系数,或简称压缩系数; (?v?p)T——物质在定温下比体积随压力的变化率,表示物质在定温条件下受压后的压缩性。个偏导数为负值,加负号后,?仍为正值。
熵方程:
ds?cv?pTdT?(?T)vdv
ds?cp?vTdT?(?T)pdp
ds?cvT(?T?p)cp?Tvdp?T(?v)pdv 焓方程:
dh?cpdT?[v?T(?v?T)p]dp
热力学能的微分方程式:
u2?u1??T2c[T(?pTvdT?1?v2v1?T)v?p]dv
热量的微分方程式:
29
这
?q?Tds?cvdT?T(?q?Tds?cpdT?T(?p?T?v?T)vdv
)pdp上述两式适用于任意物质的任何可逆过程。
比热容与状态方程式的关系:
221?cp?v1?cv?p()T??() ()T?() 2p2vT?p?TT?v?T(cp2?cp1)T??T?p2p1(?v?T22)pdp
比定压热容与比定容热容的关系:
cp?cv??T(?v?T)p(22?p?v)T
cp?cv?Tv??
克拉贝龙方程:
dpsdTs?h(?)?h(?)(?)T(v(?)?v)
克劳修斯-克拉贝龙方程:
1dpspsdTs?d(lnps)dTs?rRTs2
第七章 水蒸气
1.基本概念
未饱和水: 水温低于饱和温度的水称为未饱和水(也称过冷水).
饱和水: 当水温达到压力P所对应的饱和温度ts时,水将开始沸腾,这时的水称为饱和水。 湿饱和蒸汽:把预热到ts的饱和水继续加热,饱和水开始沸腾,在定温下产生蒸汽而形成饱和液体和饱和蒸汽的混合物,这种混合物称为湿饱和蒸汽,简称湿蒸汽。
干饱和蒸汽:湿蒸汽的体积随着蒸汽的不断产生而逐渐加大,直至水全部变为蒸汽,这时的蒸汽称
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