TRACE32系列仿真器介紹

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1、ThermodynamicsAnEngineeringApproach工程熱力學(xué)原理及工程技術(shù)應(yīng)用張力教授二零零四年八月1自發(fā)過(guò)程的方向性只要Q'不大于Q，B向A傳熱并不違反第一定律QQ'?熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性2重物下落，水溫升高水溫下降，重物升高？只要重物位能增加小于等于水降內(nèi)能減少，不違反第一定律。電流通過(guò)電阻，產(chǎn)生熱量對(duì)電阻加熱，電阻內(nèi)產(chǎn)生反向電流？只要電能不大于加入熱能，不違反第一定律。熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性3熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性溫度不同的兩物體A和B通過(guò)透熱壁面?zhèn)鳠幔瑹崃?/p>

2、一定自動(dòng)地從高溫物體A傳向低溫物體B。而反向過(guò)程，熱量從低傳向高溫、系統(tǒng)回復(fù)到原狀的過(guò)程，則不能自動(dòng)進(jìn)行，需要依靠外界的幫助，比如借助熱泵裝置消耗一定的外功W。有限溫差下的傳熱是不可逆過(guò)程。不等溫傳熱過(guò)程4熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性隔板將容器分為A、B兩邊，A邊盛有氣體，B邊為真空。如果將隔板抽去，則A邊的氣體將膨脹并移向B邊。因?yàn)锽邊為真空，對(duì)A邊氣體的膨脹沒(méi)有造成阻力，這種膨脹稱為無(wú)阻膨脹或自由膨脹，在膨脹過(guò)程中對(duì)外完成功量。自由膨脹自由膨脹的逆過(guò)程自動(dòng)壓縮卻是不可能實(shí)現(xiàn)的5熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性混合

3、過(guò)程6熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性7歸納：1）自發(fā)過(guò)程有方向性；2）自發(fā)過(guò)程的反方向過(guò)程并非不可進(jìn)行，而是要有附加條件；3）并非所有不違反第一定律的過(guò)程均可進(jìn)行。能量轉(zhuǎn)換方向性的實(shí)質(zhì)是能質(zhì)有差異無(wú)限可轉(zhuǎn)換能—機(jī)械能，電能部分可轉(zhuǎn)換能—熱能不可轉(zhuǎn)換能—環(huán)境介質(zhì)的熱力學(xué)能熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性8能質(zhì)降低的過(guò)程可自發(fā)進(jìn)行，反之需一定條件—補(bǔ)償過(guò)程，其總效果是總體能質(zhì)降低。熵與熱力學(xué)第二定律/過(guò)程的不可逆性9準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程(quasi-staticprocess;quasi-equilibriumprocess)定義：

4、偏離平衡態(tài)無(wú)窮小，隨時(shí)恢復(fù)平衡的狀態(tài)變化過(guò)程。進(jìn)行條件：破壞平衡的勢(shì)—無(wú)窮小過(guò)程進(jìn)行無(wú)限緩慢工質(zhì)有恢復(fù)平衡的能力準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程可在狀態(tài)參數(shù)圖上用連續(xù)實(shí)線表示熵與熱力學(xué)第二定律/可逆過(guò)程10可逆過(guò)程--reversibleprocess定義：系統(tǒng)可經(jīng)原途徑返回原來(lái)狀態(tài)而在外界不留下任何變化的過(guò)程。反之，不滿足上述條件的過(guò)程稱為不可逆過(guò)程。可逆過(guò)程與準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的關(guān)系非準(zhǔn)靜態(tài)（非準(zhǔn)平衡）肯定不可逆；而準(zhǔn)靜態(tài)（準(zhǔn)平衡）不一定是可逆的；熵與熱力學(xué)第二定律/可逆過(guò)程11αf非準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程—nonequilibriumprocess準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，

5、不可逆準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，可逆熵與熱力學(xué)第二定律/可逆過(guò)程PF12可逆=準(zhǔn)靜態(tài)+沒(méi)有耗散效應(yīng)；準(zhǔn)靜態(tài)著眼于系統(tǒng)內(nèi)部平衡，可逆著眼于系統(tǒng)內(nèi)部及系統(tǒng)與外界作用的總效果一個(gè)可逆過(guò)程必須同時(shí)也是一個(gè)準(zhǔn)平衡過(guò)程，但準(zhǔn)平衡過(guò)程則不一定是可逆的；系統(tǒng)在可逆過(guò)程上與外界的功量等于準(zhǔn)靜功，因此可以直接根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)來(lái)計(jì)算它，這在工程上將帶來(lái)極大的方便一切實(shí)際過(guò)程不可逆，可逆過(guò)程是一個(gè)理想的極限過(guò)程，它可以想象但不可能實(shí)現(xiàn)。在工程問(wèn)題的分析中，我們可利用可逆過(guò)程的概念找到簡(jiǎn)單易行的分析計(jì)算方法，同時(shí)，由于它代表一種最理想的狀況，可以作為參照，以找出

6、實(shí)際問(wèn)題的改進(jìn)方向。熵與熱力學(xué)第二定律/可逆過(guò)程13一切實(shí)際的宏觀熱過(guò)程都具有方向性，熱過(guò)程不可逆，這是熱過(guò)程的特征，是人們從大量熱現(xiàn)象中總結(jié)出來(lái)的規(guī)律，也即是熱力學(xué)第二定律揭示的基本事實(shí)和基本自然規(guī)律。熱力學(xué)第二定律的典型表達(dá)如下：熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述1.克勞修斯敘述——熱量不可能自發(fā)地不花代價(jià)地從低溫物體傳向高溫物體。2.開(kāi)爾文—普朗克敘述——不可能制造循環(huán)熱機(jī)，只從一個(gè)熱源吸熱，將之全部轉(zhuǎn)化為功，而不在外界留下任何影響。3.第二定律各種表述的等效性14熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述

7、熱機(jī)的模型15熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述熱機(jī)的效率16熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述開(kāi)爾文—普朗克敘述開(kāi)爾文—普朗克敘述——不可能制造循環(huán)熱機(jī)，只從一個(gè)熱源吸熱，將之全部轉(zhuǎn)化為功，而不在外界留下任何影響17熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述熱泵的模型18熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述制冷機(jī)的熱效率19熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述熱泵的熱效率20熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述克勞修斯敘述——熱量不可能自發(fā)地不花代價(jià)地從低溫物體傳向高溫物體。2

8、1熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述第二定律各種表述的等效性22熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述第一類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)23熵與熱力學(xué)第二定律/熱力學(xué)第二定律的幾種表述24定理1：不可能制造出在兩溫度不同的熱源間工作的熱機(jī)，而使其效率超過(guò)在同樣熱源間工作的可逆熱機(jī)。定