Chapter 2 conservation of mass illustration parts
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目錄 範例 2.2-1 範例 2.2-2 範例 2.3-1 範例 2.3-2 範例 2.3-3 範例 2.5-1 範例 2.5-2 範例 2.5-3 範例 2.5-4 範例 2.5-5 範例 2.5-6 範例 2.5-7. Chapter 2 Conservation of mass Illustration parts. 張基昇. 範例 2.2-1 架構流程圖,指定變數 作質量平衡 列出設定條件 解方程式 範例 2.2-2 架構流程圖 寫出質量平衡式 列出設定條件 解方程式.

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Chapter 2 Conservation of mass Illustration parts

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Presentation Transcript


Chapter 2 conservation of mass illustration parts

  • 目錄

    • 範例 2.2-1

    • 範例 2.2-2

    • 範例 2.3-1

    • 範例 2.3-2

    • 範例 2.3-3

    • 範例 2.5-1

    • 範例 2.5-2

    • 範例 2.5-3

    • 範例 2.5-4

    • 範例 2.5-5

    • 範例 2.5-6

    • 範例 2.5-7

Chapter 2Conservation of mass Illustration parts

張基昇


Chapter 2 conservation of mass illustration parts

  • 範例 2.2-1

    • 架構流程圖,指定變數

    • 作質量平衡

    • 列出設定條件

    • 解方程式

  • 範例 2.2-2

    • 架構流程圖

    • 寫出質量平衡式

    • 列出設定條件

    • 解方程式


Chapter 2 conservation of mass illustration parts

  • 範例 2.3-1(系統的選擇)

    • 解析問題,製作流程方塊圖

    • 呈現問題

  • 選擇以密閉系統解析(變體積程序)

    • 寫出質量平衡式

      • 分析問題與計算

    • 寫出能量平衡式

      • 分析問題與計算

      • 控制體積與前端後端之考慮與分析

      • 求取計算結果


Chapter 2 conservation of mass illustration parts

  • 選擇以開放系統解析(定體積程序)

    • 寫出質量平衡式

      • 作觀察之積分計算

      • 求取各個質量之量

    • 寫出能量平衡式

      • 作觀察之積分計算

      • 解析各個能量項目

      • 系統為穩態操作

      • 進入與流出項目之積分處理

      • 定體積程序

      • 求取計算結果


Chapter 2 conservation of mass illustration parts

  • 範例 2.3-2 比較密閉與開放系統差異

  • 解析與架構問題

    • 密閉系統時

      • 能量平衡式

      • 觀察之積分分析

      • 各個設定條件解析

      • 求取計算結果

    • 開放系統時

      • 能量平衡式

      • 觀察分析 穩態程序

      • 各個能量項目解析


Chapter 2 conservation of mass illustration parts

  • 陳列分析結果之能量平衡式

  • 求取計算結果

  • 範例 2.3-3 等焓程序問題

    • 焦耳-湯姆森膨脹

      • 分析問題,架構流程方塊圖

      • 寫出質量平衡式

      • 寫出能量平衡式

      • 分析各個能量項目的貢獻

      • 陳列分析結果之能量平衡式

      • 求取計算結果


  • Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 範例 2.5-1 利用圖與表的數據計算 焦耳-湯姆森 問題

      • 利用2.4-1 a 的焓熵圖

        • 初條件自由度分析

        • 末條件自由度分析

        • 程序之軌跡分析

      • 利用2.4-1 b 的溫熵圖

        • 初條件自由度分析

        • 末條件自由度分析

        • 程序之軌跡分析


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 利用附錄 III 的蒸氣表

      • 初條件自由度分析

      • 末條件自由度分析

  • 範例 2.5-2 應用蒸氣表

    • 架構流程方塊圖

    • 表示各個變數與性質

    • 作質量平衡

    • 作能量平衡

    • 計算各個能量項目

    • 求取計算結果(可取得的軸功)


  • Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 範例 2.5-3 理想氣體

      • 解析問題

        • 有興趣的變數、有用的方程式與程序設定

      • 架構流程方塊圖

      • a 程序解析(快速灌氣;絕熱程序)

        • 寫出質量平衡式

        • 寫出能量平衡式

        • 作各平衡項的設定與討論已簡化平衡方程式

        • 將不可量測量(變數)轉換成為可量測量(變數)或定義變數


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 利用狀態方程式做轉換變數與計算的應用

    • 計算求取結果

  • b 程序解析(趨向平衡;密閉系統之定容程序)

    • 密閉系統

    • 寫出質量平衡式

    • 利用狀態方程式做轉換變數與計算的應用


  • Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 範例 2.5-4

      • 壓縮機操作之問題

      • 問題解析與架構流程圖

      • 自由度分析

        • 熱力學角度的分析

        • 工程角度的分析

      • 解析

        • 質量平衡式

        • 能量平衡式

        • 整理得到的結果只有一個有用的獨立方程式

    • 第三章將再建立熵平衡式


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 範例 2.5-5

      • 解析問題並架構流程圖

        • 系統之自由度分析

      • Case_1 解析

        • 質量平衡式

        • 能量平衡式

        • 應用狀態方程式轉換變數 - 定容等體積程序

        • 將內能變數轉換為量測性質變數

        • 數學運算

      • 僅得到一個方程式有兩個壓力變數未知


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 解析四個變數方程式不足

      • 系統之自由度為 1

    • 選取任一個鋼桶為系統的處理(目的在於增加獨立方程式的個數)

      • 質量平衡式

      • 能量平衡式

      • 能量平衡是微分項展開

        • 莫耳數為變量

      • 將能量變數轉換為可量測變數;將莫耳數轉換


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 數學演算運算

    • 得到包含四個有興趣變數之任一個或一個以上之變數的數學關係式

      • 系統之自由度分析可得其自由度為 0

    • 解析計算求取結果


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 範例 2.5-6 路徑函數

      • 解析題目

      • 繪製示意圖

      • 設定或指定條件

      • 寫出質量與能量平衡方程式

      • 路徑 A 之分析與計算

        • 先進行等溫程序

        • 再進行等壓程序

        • (依需要求取中繼點的狀態)


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 路徑 B 之分析與計算

      • 先進行等壓程序

      • 再進行等溫程序

      • (依需要求取中繼點的狀態)


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 路徑 C 之分析與計算

      • 先進行絕熱壓縮程序

      • 再進行等壓程序

      • (依需要求取中繼點的狀態)


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 範例 2.5-7 可逆程序

      • 系統描述

      • 本題目討論目標

      • 繪製示意圖與列出設定條件

    • 解析

      • 選定系統

      • 條件設定

      • 寫出能量方程式並引入設定條件

      • 力的平衡


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 目標 - 求取壓力表示式

      • 力的平衡式再整理

      • 引入設定條件

        • 平衡狀態下之壓力式

      • 程序作功之積分

      • 各項目的分析


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 熱交換量之表示式

    • Q_net 淨熱交換量 (作功需抵抗摩擦力,須減去)

    • Q 等溫膨脹流入氣體的熱量 –可逆程序之考慮

    • 當,計算狀態之熱與功的流動 –此時活塞速度為 0 (由 e 式整理可得 h 式,並用末狀態平衡壓力代入)

    • 可得到淨熱交換量與淨的功值的計算表示式


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 數值計算解

      • 選定計算基準與設定操作條件

        • 由設定初壓計算得滑碼的重量

        • 計算得系統體積

      • 程序a:一次移走滑碼

        • 計算平衡壓力

        • 計算體積

        • 計算體積變化

        • 計算淨功值


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 計算 Q 值

    • 計算摩擦損耗值

  • 程序b:分二次移走滑碼

    • 計算兩步驟平衡壓力

    • 計算兩步驟體積

    • 計算兩步驟體積變化並計算淨功值

  • 程序c:分四次移走滑碼

    • 計算四步驟平衡壓力

    • 計算四步驟體積

    • 計算四步驟體積變化並計算淨功值

  • 程序d:無限次移走滑碼


  • Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    • 面積圖示法表現計算之各種程序之淨功數值

    • 程序 d 為可逆程序之觀念


    Chapter 2 conservation of mass illustration parts

    劇情如何發展?

    敬請期待!


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