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按传递情况的不同,将系统分为:(1)封闭系统:系统与环境之间通过边界只有能量的传递,而没有物质的传递。因此系统能量不守恒而系统质量守恒。
。 (2)敞开系统:系统与环境之间通过边界既有物质的传递,也能以热和功的形式传递能量。 (3)隔离系统:系统与环境之间没有任何相互作用,既没有物质通过边界,也没有与环境进行能量交换 2100433B
热力学中系统就是被研究的对象。物质世界是无穷尽的,研究问题只能选取其中的一部分。系统是人们将其作为研究对象的那部分物质世界,即被研究的物质和它们所占有的空间。系统是由大量微观粒子(分子、原子和离子等)组成的宏观集合体。系统具有边界,这一边界可以是实际的界面,也可以是人为确定的用来划定研究对象的空间范围。
环境是指系统边以外与之相关的物质世界,系统与环境之间可以有物质和能量的传递。
在热力学的绝热过程中,如果内能不变那么熵就不会改变。熵,热力学中表征物质状态的参量之一,通常用符号S表示。在经典热力学中,可用增量定义为 dS=(dQ/T)可逆 ,式中T为物质的热力学温度;d...
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热力学论文
北 京 化 工 大 学 课程论文 课程名称:高等化工热力学 任课教师:密建国 专 业:化学工程与技术 班 级: 姓 名: 学 号: 活性炭吸附储氢过程的热力学分析 摘要 储氢过程中热效应的不利影响是氢气吸附储存应用于新能源汽车需要解决 的关键问题之一。文章首先介绍了活性炭吸附储氢过程的热力学分析模型 ,包括 吸附等温线模型 ,吸附热的热力学计算以及气体状态方程。对吸附等温线模型的 研究意义及选取、 吸附过程中产生吸附热的数值确定方法、 不同储氢条件下气体 状态方程的适用性及选取进行了探讨。 关键词 :活性炭 ;吸附 ;储氢;热力学 第一章 绪论 1.1研究背景及意义 1.1.1研究背景 氢能 ,因其具有众多优异的特性而被誉为 21 世纪的绿色新能源。首先 ,氢能 具有很高的热值 ,燃烧 1kg 氢气可产生 1.25x10 6 kJ 的热量 ,相当于 3kg 汽油或 4.5kg 焦炭完全燃烧
对L循环的工程热力学研究与评价
L循环(刘氏循环)能够很有效地改善传统内燃机现有状况,具有很高的研究价值。值得进一步研究L循环的全过程并进行工程热力学计算,分析影响热效率的各种因素。对各影响因素参量进行最优化计算,使之匹配,可以得到理想的最高热效率,并得出各理想参数。
工程中,常利用工质状态参数的变化来分析热力学系统所进行的热力过程中系统与外界的能量交换情况。
状态变量可分为广延变量和强度变量。与质量无关的状态参数称为强度变量,如压力P、温度T等;与系统质量成比例的状态变量称为广延变量,如热力学能U、焓H、熵S等。广延量除以质量就转化为强度量,其名称是在相应广延量前冠以“比”或“质量”,并用小写字母表示,如比热力学能u、比焓h、比熵s等。
理论上一个热力学循环由三个或多个热力学过程组成(通常为四个),这些过程可以为:
等温过程(温度恒定,即使伴随有吸热或放热过程)
等压过程(压强恒定)
等容过程(体积恒定)
绝热过程(系统与外界无热交换)
等熵过程(可逆绝热过程) (系统与外界无热交换,同时熵保持恒定)
等焓过程(焓保持恒定)
典型的热力学循环包括:
循环/过程 |
压缩 |
吸热 |
膨胀 |
放热 |
---|---|---|---|---|
外燃机或热泵经常使用的循环方式 |
||||
埃里克森循环(第一类,1833年提出) 布雷顿循环 |
绝热 |
等压 |
绝热 |
等压 |
贝尔·科曼循环 (逆向布雷顿循环) |
绝热 |
等压 |
绝热 |
等压 |
卡诺循环 |
等熵 |
等温 |
等熵 |
等温 |
朗肯循环(蒸汽机) |
绝热 |
汽化 |
绝热 |
等容 |
斯特灵循环 |
等温 |
等容 |
等温 |
等容 |
埃里克森循环(第二类,1853年提出) |
等温 |
等压 |
等温 |
等压 |
斯托达德循环 |
绝热 |
等容 |
绝热 |
等容 |
内燃机经常使用的循环方式 |
||||
奥托循环 |
绝热 |
等容 |
绝热 |
等容 |
迪塞尔循环 |
绝热 |
等压 |
绝热 |
等容 |
布雷顿循环(喷气式) |
绝热 |
等压 |
绝热 |
等压 |
勒努瓦循环(脉冲喷气式) |
等压 |
等容 |
绝热 |
等压 |
由于不可能将系统与环境完全隔离开,而隔离的材料不可能是绝对不传热、不导电、不透光的,因此不存在绝对的孤立系统。在处理具体热力学问题时,为了使问题简化,可忽略一些不重要的因素而近似地把系统视为孤立系统。
系统与环境的选择是人为的。同一个热力学问题,如果系统选得恰当,往往能使问题解决起来方便简捷。例如,在一个内部装有电阻丝的绝热密闭容器中盛有氢气和氧气的混合物,当此容器通电后,氢和氧便发生反应,生成水蒸气。对此问题进行热力学处理时,若选容器及其中所含物质为系统,则为封闭系统;若连同电源一起选为系统,则为孤立系统。系统的这种人为选择完全是为了处理问题的方便,而不是系统和环境本身有什么本质上的不同。 2100433B