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第六章气体与蒸汽的流动

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第六章 气体动理论 (3)

第六章 气体动理论 (3)

气体的内能是气体内部的能量，气体的内能永远不为0。
（2）理想气体内能：对于理想气体而言，分子间的作用
力忽略不计，分子与分子间的势能为零，分子刚性，不
考虑振动，分子内原子间的振动势能为0，则：。 所以，对于理想气体而言，所有分子的动能总和即为气 体的内能。
10
i 一个分子的能量为: kT 2
32
2 e
32
m 2 2 kT
m 2v e 2kT
2
2v
m 4π 2πkT
2
e
m 2 2 kT
m 2v 1 2kT
动动能完全相等，可以认为分子的平均平动
动能均匀分配在每个平动自由度上。
推 广
在热平衡条件下，物质（气体、液体、固体） 分子的每一个自由度都具有相同的平均动能， 1 都是 kT
2
—能量按自由度均分定理
上述结论可推广到振动和转动，利用能量均分定理： 对于有t 个平动自由度、r 个转动自由度和s 个振动 自由度的气体分子，分子的平均总动能为上述三种运 动动能之和：
方均根速率用于计算分子的平均平动动能
例：金属导体中的电子，在金属内部作无规则运动，与
容器中的气体分子很类似。设金属中共有N 个电子，其 中电子的最大速率为vm，设电子速率在v~v+dv 之间的几 率为 2
0 v vm dN Av dv N v vm 0
式中A 为常数。
8RT RT 1.60 M mol M mol
（3）方均根速率


2
由计算统计平均值公式：
幻灯片 34
3kT m

第六章气体的一维定常流动知识讲解

第六章气体的一维定常流动知识讲解
工程流体力学
第六章 气体的一维定常流动
第一节 气体一维流动的基本概念
气体的状态方程
T 热力学温度 E 流体的内能 S熵
pp(V,T)
EE(V,T) SS(V,T)
比定容热容和比定压热容
cV 比定容热容 c p 比定压热容 两者的关系 cp cV
热力学过程
等温过程 p2 V1 p1 V2
绝热过程 dQ0
v
A
p dp 2 A dA
p dp
整理并略去二阶以上的无穷小量有
dF
v dv
vAdA v ddpF
dx
vdvdpdF0
A
单位质量流体的损失可以表示为
dF dx v2 A d 2
第七节 实际气体在管道中的定常流动
粘性气体的绝热流动微分关系式可表示为
vdvdpdxv2 0 d2
联立可导出
ddvdA0 v A
能量方程 由热力学
hcpTcR ppcpc pcVp1p
代入 得
v2
h 2 h0
声速公式
p v2 -1 2
h0
c2 v2 -1 2
h0
c
p
RT
完全气体状态方程
RTv2 -1 2
h0
第四节 气流的三种状态和速度系数
滞止状态 ： 气流速度等熵地滞止到零这时的参数称为滞止参数
d 2
0 .025
q m cv c rr 4 2 .86 35 .3 2 3 3 14 1 .80 ks g 76
第六节 喷管流动的计算和分析
缩放喷管
流量
1
qm,crAt212-1 p00
由连续方程求得
A A crccr At Acr v

第六章 气体与蒸汽的流动课后答案

第六章 气体与蒸汽的流动课后答案

ccr =c =k pcrvcr =1.3×1.09×106 Pa × 0.2845m3 /kg =634.9 m/ s
47 / 78
出口处压力
p=2 p=b 0.1MPa
出口处温度
κ −1
1.3−1
T2 = T * pp2* κ
= 773K ×
0.1MPa 2MPa
1.3
= 387.2K
1
p*v*k = pk crvcr ⇒ vc=r
p* pcr
k
v=*
ν
−1 k
v=*
−1
0.528 1.4
×
0.2843m3
/kg=
0.4486m3 /kg
喷管出口处的气流速度为
= cf2,max =
2
k k−
1
RgT
*
1
−
pcr p*
k −1
k
2× 1.4 × 1.4 −1
（3）蒸汽的质量流量为
= qm
A= 2cf2 v2
200
×10−6 m2 × 634.9 0.2845m3 /kg
= m/ s
0.446kg / s
6-4 压力 p1 = 2MPa ，温度=t1 500°C 的蒸汽，经缩放喷管射入压力为 pb = 0.1MPa 的大
空间中，若喷管出口截面积 A2 = 200mm2 ，试求：临界速度、出口速度、喷管质量流量及
0.1MPa 2MPa
4kg/s × 0.4486m3= /kg 315m/s
56.97 ×10−4 m2
6-3 压力 p1 = 2MPa ，温度=t1 500°C 的蒸汽，经收缩喷管射入压力为 pb = 0.1MPa 的空

化工热力学-第六章

化工热力学-第六章

S C p T p T
说明了任何气体在任何状 态下经绝热膨胀，都可致
T V
冷。这与节流膨胀不同。
S
T p
S
T Cp
T 0 Cp 0
（6-16）
V T
p
0
∴μS衡大于0
将（6-16）式与（6-13）式比较，得
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
J
V Cp
∵ 任何气体均有V>0 Cp>0
∴ S J 恒大于零.
S
耗功过程：耗功量最小。
实际过程的耗功量要大于逆向卡诺循环
二.蒸汽压缩制冷循环
1. 工作原理及T-S图 主要设备有： 压缩机 冷凝器 膨胀机（节流阀） 蒸发器 四部分组成。
在制冷过程中，要涉及到相变、工质、压力、沸点等问题
(1)卡诺压缩制冷循环
特点： 传热过程可逆
T
T放 3
T吸 4
压缩、膨胀过程可逆
由热力学第一定律： H Q Ws
2 WS
1
S
H 0 循环过程
Q Ws Q Q放 Q吸
Q放 TH S3 S2 TH（S4 S1）
Q吸 T（L S1 S4） T（L S4 S1）
故：
Q （TH TL）(S4 S1) Ws （TH TL）(S4 S1)
衡量制冷效果好坏的一个技术指标是制冷系数。
（1）工质进汽轮机状态不同
卡诺循环：湿蒸汽 郎肯循环：干蒸汽
（2）膨胀过程不同
卡诺循环：等熵过程 郎肯循环：不可逆绝热过程
（3）工质出冷凝器状态不同 卡诺循环：气液共存
（4）压缩过程不同 （5）工作介质吸热过程不同
郎肯循环：饱和水
卡诺循环：等熵过程 郎肯循环：不可逆绝热过程，若忽 略掉工作介质水的摩擦与散热，可 简化为可逆过程。

流体力学第六章 气体射流

流体力学第六章 气体射流

射流考虑，当长宽比大于10时，按平面射流考虑。
6.按射流流体的流动方向与外界空间流体的流动
方向不同，可分为顺流射流、逆流射流和叉流射流。
7.按射流流体与外界空间内流体的温度及浓度不
同，可分为温差射流和浓差射流。
8.按射流流体内所携带的异相物质的不同，可分
为气液两相射流，气固两相射流和液固两相射流以及
流到无限大空间中，流动不受固体边壁的限制，
为无限空间射流，又自由射流。反之为有限空间 射流
射流的分类方法：
1.按射流流体的流动状态不同，可分为层流射流 和紊流射流。一般按喷口直径和出口流速计算的雷诺 数大于30以后即为紊流射流。 2.按射流流体的流动速度大小不同，可分为亚音 速射流和超音速射流。
3.按射流流体在充满静止流体的空间内扩散流动
R 3 .4 R 0 ( as R0 0 . 294 ) 3 . 4 a s R 0
所以，喷口至工作区的距离为
s R R0 3 .4 a 1 . 2 0 . 15 3 . 4 0 . 08 3 . 86 m
射流起始段长度为
习 题 解 析
s n 0 . 672 R0 a 0 . 672 0 . 15 0 . 08 1 . 26 m 3.86 m
R r0 ＝ x x0 ＝ x0 s x0 ＝1＋ s x0 1 3 .4 a s r0 3 .4 ( as r0 0 . 294 )
R r0
3 .4 a x , x
x r0
D d0
as 6 .8 d 0 . 147 0

tg K a

0 . 965 as r0 0 . 294
，可得

第六章 气体与蒸汽的流动(绝热节流过程)

第六章 气体与蒸汽的流动(绝热节流过程)

2
) k1
p1 (kg / s)
k 1 k 1 v1
1.0 pb / p1
（2）渐缩渐扩喷管的流量计算
正常工作时 M= mmax fmin
2
k
(
2
2
) k1
p1 (kg / s)
k 1 k 1 v1
五、喷管的计算 1 喷管的设计计算
出发点： p2 pb
已知 p0、T0、k、pb、f
1)
当
pb p0
s
v s
v
三 音速与马赫数
(1) 音速 微小扰动在流体中的传播速度
定义式: a ( p )
s
定熵过程 dp k dv 0 pv
a kRT
理想气体
压力波的传播过程 可作定熵过程处理
只随绝对温度而变
(2) 马赫数
a kRT
定义式 M c a
流速 当地音速
三种音速 1 M>1 超音速
2 M=1 临界音速
pc p0
即
pb pc 采用渐缩喷管。
2）当
pb pc 即
p0
p0
pb pc
采用缩扩喷管。
（2）渐缩喷管的校和计算 已知 p0、T0、k、pb、f
p p 1) 当 pb pc 即
p0
p0
b
c
p2 pb
2）当
pb pc 即
p0
p0
pb pc
喷管的最大流量
mm ax
f ccc vc
一 定熵滞止参数
将具有一定速度的气流在定熵条件 定义： 下扩压，使其流速降低为零时的参数
参数表达式
h0
h1
c12 2
k

合工大-化工热力学-第六章_ 蒸汽动力循环与制冷循环

合工大-化工热力学-第六章_ 蒸汽动力循环与制冷循环

6.1.1
(a)
6
Rankine循环中各个过程经理想化（即忽略工 质的流动阻力与散热、动、位能变化）应用稳定流 动过程的能量平衡方程分析如下。
1~2过程：汽轮机中工质作等熵膨胀（即可逆绝
热膨胀），对外作功量
WS H H2 H1kJ / kg （工质）
（6-1）
图6-1
6.1.1
7
2~3过程：湿蒸汽在冷凝器中等压等温冷凝，
p1'
p1
至x’2) x’2< x2，这
不利汽轮机的操作。
x2 '
x2
6.1.1
19
然而，提高汽轮机的进汽温度可降低汽轮机 出口蒸汽湿度。所以，为了提高循环的热效率， 汽轮机的进汽温度和进汽压力一般是同时提高 的，现代蒸汽动力装置采用的进汽温度，压力 在往高参数方向发展。
H2O 的 pc 22.05MPa
降低了出口蒸汽的湿 度（干度提高）x2<x’2。 改进了汽轮机的操作条 件
第18 次课结束2010
T1
x2 x2 '
图6-2
6.1.1
18
假定汽轮机出口蒸汽压力及进汽温度不变，将进汽 压力由p1提高到p’1， 也能提高循环的平均吸热温度，有利于提高循环热
效率，
单一提高进汽压 力，汽轮机出口蒸 汽的湿度也随之增 加(见图6-3中由x2
（6-5b）
6.1.1
11
汽耗率是蒸汽动力装置中，输出1kW·h的净功所
消耗的蒸汽量。用SSC（Specific steam s kg consumption）表示
3600 SSC kg /(kW h) WS
h kJ

kg / kw h

热力学第六章

热力学第六章
3点对应的是饱和水， 由p2=5kPa查(附表14)，得 h3 h 137.72kJ/kg
s3 s 0.4763kJ/(kg.K)
4点对应的是未饱和水，
p4 p1 5MPa h4 h3 137.72 kJ kg
s4 s3 0.4763kJ/(kg.K)
3.增加了过热器，蒸汽在过热器 中的吸热过程(6→1)也是定压 过程，提高了平均吸热温度， 从而提高了乏气的干度x，提高 了循环效率，也改善了汽轮机 的工作条件。
p 4 5 6 3
1
2 v
郎肯循环热效率的计算
1. 锅炉中的定压吸热过程(4→5→6→1)吸入的热量：
q1 h1 h4
2. 定熵膨胀过程(1→2)中工质(或汽轮机)做功：
制热
动力
T2 环境温度
T0
制冷
T2
s
热力循环其它分类
气体动力循环：空气为主的燃气 1. 按工质 如燃气轮机等，按理想气体处理 蒸汽动力循环：以水蒸气为主 如蒸汽轮机等，按实际气体处理 2. 按燃料燃 烧方式分 内燃式：燃料在内部燃烧，燃气即工质，
如内燃机、燃气轮机等。
外燃式：燃料在外部燃烧，燃烧放出的热
为克服蒸汽卡诺 循环的缺陷，工 程实际中学常用 朗肯循环
朗肯循环
朗肯循环(Rankine Cycle)
朗肯循环系统工作原理
蒸汽过 热器 锅 炉 汽轮机 四个主要装置： 锅炉 汽轮机 发电机 凝汽器 给水泵 凝汽器
给水泵
蒸汽电厂示意图
朗肯循环(Rankine Cycle)
二、蒸汽动力循环系统的简化(理想化)
h2 h x h h 137 kJ kg
例1：朗肯循环，蒸汽进入汽轮机初压 p1=5MPa,初温 t1=500℃， 乏汽压力 p2=5kPa，不计水泵功耗。要求：将朗肯循环表示在Ts图上，并求循环净功、加热量、循环热效率及汽耗率。

工程热力学基础——第6章蒸气的流动

工程热力学基础——第6章蒸气的流动
一、连续性方程式 由质量守恒定律知，在稳定流动过程中，流道 内各截面处的质量流量都相等：
qm1 A1c1 A2c2 qm2
v1
v2
此式适用于任何工质的可逆或不可逆的稳定流 动过程。
二、稳定流动的能量方程式
根据热力学第一定律等出稳定流动的能量方
程式为：
1 2
(c22
c12 )
h1
h2
即不做轴功的绝热稳定流动过程中，工质动 能的增加等于其绝热焓降。
喷管截面与流速变化关系式：
dA (Ma2 1) dc
A
c
1、喷管（降压增速） 渐缩喷管：当进入喷管的气流速度是Ma＜1的亚声速 气流时，则沿气流方向喷管截面积必须逐渐缩小。 渐扩喷管：当进入喷管的气流是Ma＞1的超音速气流 时，则沿气流方向喷管截面逐渐扩大。 渐缩渐扩喷管：将Ma＜1的亚声速气流增大到成为Ma ＞1的超声速气流，则喷管截面由逐渐缩小转为逐渐扩大。 收缩与扩张之间的最小截面处称为喉部。
2、扩压管（减速增压）
渐缩扩压管：当进入扩压管的气流速度是Ma＞1 的超声速气流时，则沿气流方向扩压管的截面积应 逐渐缩小。
渐扩扩压管：当进入扩压管的气流是Ma＜1的亚 声速气流时，则气流方向扩压管的截面积应逐渐扩 大。
渐缩渐扩扩压管：气流的速度在扩压管中由Ma ＞1的超声速一直降低到Ma＜1的亚声速，则扩压管 截面由逐渐缩小转为逐渐扩大。
缩放喷管的喉部dA=0，因此气流可以达到音速 （c=a）；渐扩段（ dA0），出口截面的流速可超音速 ( C a ),其压力可大于临界压力（ p2 pcr ）。但因喉 部几何尺寸的限制，其流量的最大值仍为最大流量 （ qmax ）。
缩放喷管在渐扩段能做完全膨胀，其工作情况随背 压不同，可分为三种情况：

拉伐尔喷管

拉伐尔喷管

12/32
讨论：
dcf dA Ma 1 c A f
2
1) cf与A的关系还与Ma有关，对于喷管
a) Ma 1 cf c a)
2
dcf 与dA异号，即cf A
2
dcf dv Ma 1 Ma 1, 据Ma cf v
dc f cf dv dA dv dcf ,而 0 v A v cf
2、几何条件
力学条件
过程方程
dcf dA ~ c A f
dp 2 dcf Ma p cf
dp dv p v
dcf dv Ma cf v
2
连续性方程
dcf dA Ma 1 c A f
2
dA dcf dv A cf v

几何条件（P244)
cr f 随工质而变
过热水蒸气 cr 0.546
湿蒸汽 cr 0.577
21/32
2）
dcf dA 3）几何条件 Ma 1 c A 约束，临界截面只可能 f
2
pcr cr p0
发生在dA= 0处，考虑到工程实际 收缩喷管—出口截面 缩放喷管—喉部截面 4）c

喷管形状 几何尺寸
29/32
(2) 几何尺寸计算 A1—往往已由其他因素确定
qm v2 A2 cf 2 qm vcr A喉 cfcr
d 2 d min l 2tg 2 太长—摩阻大
15/32
3) 背压pb是指喷管出口截面外工作环境的压力。正确设 计的喷管其出口截面上压力p2等于背压pb，但非设计工 况下p2未必等于 pb。
4) 对扩压管，目的是 p上升，通过cf下降使动能转变成 压力势能，情况与喷管相反。

化工热力学第六章 蒸汽动力循环和制冷循环解读

化工热力学第六章 蒸汽动力循环和制冷循环解读
2019/4/16
§7.1 蒸汽动力循环
稳定流动体系的热力学第一定理：
2 流体通过压缩机、膨胀机 ∵ u2≈0，g Z≈0，若绝热过程Q=0 Ws= H= H2-H1
高压高温蒸汽带动透平产生轴功。 （流体通过机械设备的旋转轴与环境所交换的 能量，称为轴功Ws。）

H gZ u
(1) 过热蒸汽每小时从锅炉中的吸热量与乏气每小时在冷凝 器中放出的热量和乏气的湿度 (2) 汽轮机作出的理论功率与泵消耗的理论功率. (3) 循环的热效率和气耗率 Q1
吸热
1
解： 1 ）Q1 H1 H4 3 ）WS H2 H1
5 T 4
4 ） W H H P 4 3 2 ）Q2 H3 H2
ABCDA的面积 循环热机的效率 ABC曲线下的面积
2019/4/16
用T-S图表示热和功的优点
T-S 图：既显示体系所吸取或释放的热 量；又显示体系所作的功。 p-V 图：只能显示所作的功。
2019/4/16
理想Rankine循环的热效率η 和气耗率SSC
评价动力循环的指标：热效率和气耗率。 1、热效率η ： 循环的净功与工质向高温热库吸收的热量之比
§7.3 制冷循环
§7.3.1 蒸汽压缩制冷循环 §7.3.2 吸收制冷循环
2019/4/16
前言
循环：

体系从初态开始，经历一系列的中间状态，又重 新回到初态，此封闭的热力学过程称为循环。
蒸汽动力循环：
是以水蒸汽为工质，将热连续地转变成功的过程， 其主要设备是各种热机。 产功的过程。如火力发电厂，大型化工厂
蒸 汽 作 功
理想Rankine循环
1
T
等 S4 压 缩 等压吸热 等 S 膨 胀

第06章 水蒸气性质

第06章 水蒸气性质
第六章 水蒸气的热力性质
1
主要内容
水蒸气热力性质 水蒸气产生过程 水蒸气热力性质图表 水蒸气热力过程
2
6-1 水蒸气的饱和状态
汽化 – 液体转变为汽体的过程 液化 – 蒸汽或气体转变为液体的过程 蒸发 – 液体表面在任何温度进行的缓慢汽过程
饱和状态是汽化和液化达到动态平衡共存的状态 液化的微观机制 汽化的微观机制（动画） 动画）
19
6-2 水蒸气的产生过程
水的汽化潜热可由实验测定。 水的汽化潜热可由实验测定。压力愈 高，汽化潜热愈小，而当压力达到临界 压力时，汽化潜热变为零（见图6 压力时，汽化潜热变为零（见图6-4） 表6-2不同压力下水的汽化潜热
压力 p/MPa
0.01 0.1 1 5 10 20 585.9 22.064=pc 0
18
6-2 水蒸气的产生过程
2、饱和水变为饱和水蒸汽的定压汽化过程 使1kg饱和水在一定压力下完全变为相同 kg饱和水在一定压力下完全变为相同 温度的饱和水蒸气所需加入的热量称为水 的汽化潜热，用符号r表示。 的汽化潜热，用符号r表示。在温熵图上汽 化 潜热则相应于水平线段下的矩形面积：
（6-6）
33
6-3 水蒸气图表
水蒸气热力性质图结构特征口诀
- “一点连双线三区五态含”： 一点连双线三区五态含” 一点 – 临界点 双线 – 饱和水线、饱和水蒸气线 三区 – 未饱和水区、饱和蒸汽（湿蒸汽、两相）区、
过热水蒸气区
五态 – 未饱和水态、饱和水态、湿蒸汽态、饱和水蒸
汽态、过热水蒸气态
34
6-3 水蒸气图表
2、水蒸气热力性质表 “饱和水与饱和水蒸气性质表” 饱和水与饱和水蒸气性质表” “未饱和水与过热水蒸气性质表” 未饱和水与过热水蒸气性质表”

热工基础 习题 解答

热工基础 习题 解答

生物系统传输过程习题解答工程热力学第一章 热力学第一定律P18 （P23）1-1 解：大气压力a b P p 41.1006583224.133755=⨯=容器中气体的压力barP p a 3065.235.23065141.10065816.11999078.1000241.1006583224.133********.91020==++=+⨯+⨯=1-2 解：大气压力a b P p 41.1006583224.133755=⨯=容器中气体的绝对压力a vb P p p p 97.2066444.7999341.1006583224.13360041.100658=-=⨯-=-=真空表的读数g b v mmH p p p 615)600755(770=--=-=1-3 解：大气压力OmmH O mmH P P mmH p a a g b 2235.1012880665.919.9932519.993253224.133745745=÷==⨯==烟气的真空度a vb av P p p p OmmH P gl gz p 66.9854053.78419.993258080665.953.78453.78430sin 2.080665.9108.030sin 23=-=-==÷==︒⨯⨯⨯⨯=︒⋅=⋅=ρρ1-6 解：气体膨胀所做的功kJ J V V p dV p pdV W V V V V 1801018.0)2.08.0(103.0)(6612112121=⨯=-⨯⨯=-===⎰⎰1-9 解：由已知条件得：JR dRR dR R R pdV W dR R dR R dV R V R KR KD p m P D p K KD p KD p V V R R a 87.2267)0016.0002563.0(102355)2.0225.0(1023554109420109420410750433434107502)/(103754.0101503443225.02.0433225.02.032322333311112121=-⨯⨯=-⨯⨯=⨯=⨯=⨯⨯===⨯==⨯===⨯=⨯===∴=⎰⎰⎰ππππ1-11 解：1.室内向室外每小时传出的热量为)/(33.833)/(3600103)/(10366s kJ s kJ h kJ =⨯=⨯ 2．车间各工作机器产生的热量为 )/(400400s kJ kW = 3．室内电灯所产生的热量为 )/(5510050s kJ kW W ==⨯4．为使车间的温度维持不变，须供给车间的热量+室内机器和电灯产生的热量=向室外传出的热量 即：)/(10542.133.428)/(33.42833.83354006h kJ kW s kJ Q Q ⨯≈===++1-12 解：已知汽化潜热h r ∆=，根据稳定流动能量方程式 t w h q +∆= 而定压过程中0=t w )/(2250kg kJ h q =∆=∴又根据热力学第一定律的解析式)/(47.207153.178225010)001.0763.1(1013252250)()(31212kg kJ v v p q u v v p u w u q =-=⨯-⨯-=--=∆∴-+∆=+∆=- 1-19 解：设水蒸气的质量流量为水蒸气∙m 。

工程热力学第四版课后思考题答案

工程热力学第四版课后思考题答案

第一章基本概念与定义1．答：不一定。

稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定2．答：这种说法是不对的。

工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。

但热力学能不是热量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。

3．答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。

稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这是他们的本质区别。

平衡状态并非稳定状态之必要条件。

物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。

平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。

4．答：压力表的读数可能会改变，根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。

当地大气压不一定是环境大气压。

环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。

5．答：温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。

6．答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。

由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。

7．答：系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。

8．答：（1）第一种情况如图1-1（a）,不作功（2）第二种情况如图1-1（b）,作功（3）第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来，第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。

9．答：经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。

系统和外界整个系统不能恢复原来状态。

10．答：系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后，系统恢复到原来状态，外界没有变化；若存在不可逆因素，系统恢复到原状态，外界产生变化。

11．答：不一定。

主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。

第二章 热力学第一定理1．答：将隔板抽去，根据热力学第一定律w u q +∆=其中0,0==w q 所以容器中空 气的热力学能不变。

化工热力学第六章 蒸汽动力循环和制冷循环

化工热力学第六章 蒸汽动力循环和制冷循环
第七章 蒸汽动力循环 和制冷循环
2013-8-12
第七章内容
工作原理 循环中工质状态变化 §7.1.1 Rankine(朗肯)循环 能量转换计算 §7.1.2 Rankine循环的改进 循环过程热力学分析 §7.2 气体绝热膨胀制冷原理
§7.1 蒸汽动力循环
§7.2.1 节流膨胀 §7.2.2 对外作功的绝热膨胀
1
1
2013-8-12
1 2，4 4理想朗肯循环（等熵） 1 2’，4 4’实际朗肯循环（不等熵）
实际Rankine循环
实际上，工质在汽轮机和水泵 中不可能是完全可逆的，即不 可能作等熵膨胀或等熵压缩。 T 2 2’ 4 4’ 这个不可逆性可用等熵效率ηs 来表示。
4’
1
4
3
S
2 2’
等熵效率ηs的定义：“对膨胀作功过程，不 可逆绝热过程的做功量与可逆绝热过程的做 功量之比。
2013-8-12
实际Rankine循环
等熵效率ηs
H 12' H 1 H 2'
1 4’ 2 2’
S，透平

WS ,透平,不 WS ,透平,可
S，泵
WS ,泵,可 WS ,泵,不
闭 系U Q W
W Q
过 热 器 锅炉
1 净功WN WS WP Q1 Q2 面积12341 Q可 逆 TdS
透 平 机
WS 膨胀功
1
Q1
2
冷 凝 器
T
Q2 3
4 3
WN Q2
Q1 2
4
水泵 WP压缩功
a
S
b
2013-8-12
理想Rankine循环

初中化学气体流动教案

初中化学气体流动教案

初中化学气体流动教案教学目标：1. 了解气体的基本性质和气体流动的原因。

2. 掌握气体的扩散现象和气体的压缩性。

3. 能够运用气体流动的原理解释一些日常生活中的现象。

教学重点：1. 气体的基本性质和气体流动的原因。

2. 气体的扩散现象和气体的压缩性。

教学难点：1. 气体流动的原理和气体的压缩性。

教学准备：1. 实验室用具：气球、塑料袋、水槽、显微镜等。

2. 教学课件和图片。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生思考：我们日常生活中经常接触到气体，那么你们知道气体有哪些基本性质吗？气体为什么能够流动呢？2. 学生回答后，教师总结：气体的基本性质包括无色、无味、无形状等，气体能够流动是因为分子之间的碰撞和压力的作用。

二、气体的扩散现象（15分钟）1. 实验演示：将一只气球放入塑料袋中，然后将塑料袋系紧，让学生观察气球的变化。

2. 学生观察后，教师提问：为什么气球会变小呢？这是什么现象？3. 学生回答后，教师解释：这是气体的扩散现象，气体分子在不断的运动中会扩散到塑料袋的各个角落，使得气球变小。

三、气体的压缩性（15分钟）1. 实验演示：将一只气球吹起来，然后用手指按住气球的口，让学生观察气球的变化。

2. 学生观察后，教师提问：为什么气球会变小呢？这是什么现象？3. 学生回答后，教师解释：这是气体的压缩性，气体分子在受到压力时会减小体积。

四、气体流动的应用（15分钟）1. 课件展示：通过图片和实例，让学生了解气体流动在生活中的应用，如风扇、空调等。

2. 学生观察后，教师提问：你们还能够想到其他的气体流动应用吗？3. 学生回答后，教师总结：气体流动在生活中的应用非常广泛，不仅仅局限于风扇、空调等，还包括汽车发动机、呼吸系统等。

五、课堂小结（5分钟）1. 教师引导学生回顾本节课所学的内容，让学生总结气体的基本性质、气体流动的原因、气体的扩散现象和气体的压缩性。

2. 学生回答后，教师给予肯定和补充。

教学反思：本节课通过实验和课件展示，让学生了解了气体的基本性质、气体流动的原因、气体的扩散现象和气体的压缩性。

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课堂作业09_第六章气体与蒸汽的流动
班级姓名学号得分
一、填空题（每空1分，共16分）
1.工质在绝热不做轴功的流动过程中，气体动能的增加等于气流的焓降。

2. 气体在绝热流动过程中，因受到某种物体的阻碍而流速降为零的过程称为绝热滞止过程。

3. 滞止温度要高于气流温度，滞止压力高于气流压力，且气流速度越大，这种差别越大。

4. 气体的流速与当地声速的比值称为马赫数，用符号 Ma 表示。

5. 气流的速度小于当地声速，称为亚声速；气流的速度大于当地声速，称为超声速。

6. 喷管内气体的流速变化与压力p和截面积A有关。

7. 气体流经喷管，流速增大的必要条件是喷管进出口截面上存在压力差。

8. 渐缩形喷管出口截面上气体的流速c f2,max = c。

9. 气体从亚音速进入渐扩形喷管使气流减速增压。

10．气体从超音速进入渐缩形喷管使气流减速增压。

11. 流体在管道内流经阀门、孔板等设备，由于局部阻力，使流体压力降低的现象称为节流现象。

二、判断题（每题1分，共7分）
1.声速不是一个固定的常数，而是与气体性质有关的状态参数。

（√）
2.缩放型喷管的临界截面为出口截面。

（×）
3.渐缩型喷管按出口截面计算流量。

（√）
4.缩放型喷管按喉部截面计算流量。

（√）
5.气体的流量与喷管出口截面积、气体滞止参数及出口截面上的压力p2 有关。

（√）
6.当出口截面积A2 及初参数一定时，流量决定于喷管出口截面压力与滞止压力
之比。

（√）
7.节流过程是可逆过程。

（×）
三、填空题。

（共12分）
1. 将下表填写完整。