21 4-5 热量 火用.ppt

第1页：热量火用的概念

假设有一温度为 T 的热源（T > T0），传出的热量为 Q，在该热源与环境之间工作的卡诺热机能作功。

热量火用 Ex,Q

在给定的环境条件（环境温度为 T0）下，热量中最大可能转变为有用功的部分。

第2页：温度对热量火用的影响

温度 T 越高，热量火用越大；反之接近环境温度时，热量中可转变为有用功的部分越小。

配图为高温热源 T、环境 T0 与可逆机输出净功的示意。

第3页：能量贬值原理

能量的贬值

表现为能级的降低与品质的降低。

热量 Q 由 A 传给 B，做功能力损失即火用损失，可由两端温度的熵变关系求得。

第4页：作功能力损失

热量 Q 由 A 传给 B，做功能力损失为不可逆传热过程的熵增与环境温度的乘积。

孤立系统作功能力的损失 I 与孤立系统的熵增 △Siso 成正比：不可逆传热必然使孤立系统熵增大。

第5页：熵增与作功能力损失的关系

• 当过程或循环可逆时，△Siso = 0，I = 0，没有任何损失
• 当过程或循环不可逆，△Siso > 0 时，I > 0，有损失；而且熵增越大，做功能力损失越大

孤立系统的熵增是衡量作功能力损失的尺度。