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Chapter 3 Entropy : An Additional Balance Equation. 張基昇. 熱力學第二定律陳述 證明 唯一效應 ,由低溫熱槽向高溫熱槽傳熱是不可能的 作總系統能量平衡 熱傳送量相等 作總系統之熵平衡 熵 gen 項小於 0 違反熱力學第二定律. 熱力學第二定律陳述 證明 唯一效應 ,由熱槽吸熱完全做功是不可能的 作總系統能量平衡 熱傳送量與作功量相等 作總系統之熵平衡 熱傳送量為正值 熵 gen 項小於 0 違反熱力學第二定律. 計算程序之熵產生量 兩個溫度不相等的流束混流 作質量平衡 作能量平衡
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熱力學第二定律陳述 • 證明唯一效應,由低溫熱槽向高溫熱槽傳熱是不可能的 • 作總系統能量平衡 • 熱傳送量相等 • 作總系統之熵平衡 • 熵gen 項小於 0違反熱力學第二定律
熱力學第二定律陳述 • 證明唯一效應,由熱槽吸熱完全做功是不可能的 • 作總系統能量平衡 • 熱傳送量與作功量相等 • 作總系統之熵平衡 • 熱傳送量為正值 • 熵gen 項小於 0 違反熱力學第二定律
計算程序之熵產生量 • 兩個溫度不相等的流束混流 • 作質量平衡 • 作能量平衡 • 文獻中查取各個流束焓的性質 • 計算混合流束的溫度
作熵的平衡 • 文獻中查取各個流束熵的性質 • 計算系統的熵產生量 • 重新計算範例2.5-1判別程序的可逆與不可逆性 • 等焓程序 • 作能量平衡估算出口之狀態條件
作熵的平衡 • 文獻中查取各個流束的熵性質 • 計算程序的熵產生量 • 判斷程序 • 重新計算範例2.5-4以完整求取描述程序行為 • 繪製流程圖
作質量平衡 • 作能量平衡 • 作熵的平衡 • 由程序的設定可逆程序 • 推導一個溫度計算的方程式 • 系統分析的自由度將為 0 • 求解系統的功
重新計算2.5-5範例 • 繪製流程圖 • 設定條件 – 可逆程序 • 作質量平衡 • 作能量平衡 • 作熵的平衡 • 整理可得等熵程序 • 絕熱可逆程序的系統溫度與壓力關係方程式
重新計算2.5-5範例 • 繪製流程圖 • 設定操作條件 • 可寫出的方程式有 7 個 • 機械能平衡 • 質量平衡 • 槽 1 莫耳數計算 • 槽 2 莫耳數計算 • 槽 1 狀態方程式 • 槽 2 狀態方程式 • 能量平衡 • 七個方程式;但有八個變數
運用熵的平衡式 • 系統溫度與壓力關係方程式 • 八個變數有八個方程式系統自由度為 0 • 由方程式之關係與計算邏輯思考;須採用試誤法做解析計算 • 起始假設壓力的條件 • 由文獻中查曲熱物性數據作計算
由計算結果吻合度作判斷,以決定是否重新計算。由計算結果吻合度作判斷,以決定是否重新計算。
重新計算2.5-6 範例 • 證明熵為狀態函數 • 由 A、B、C 三種程序作計算判別 • 程序 A 的計算
程序 B 的計算 • 程序 C 的計算 • 範例 3.5-5 • 證明ㄧ個密閉且孤立的系統在平衡時熵趨於極小值
極小值的標度 • 一次微分式為 0 • 由作圖法判定 • 應用平衡方程式 • 質量平衡 • 能量平衡 • 熵的平衡 • 平衡時壓力相等 • 作 P1 與 P2 關係圖 • 作熵變化值與壓力關係圖 • 由數值計算結果做判定
範例 3.5-6 • 判定一個程序是否自發進行 • 繪製程序構想圖 • 設定操作條件 • 運用平衡方程式作系統之數學模式的解析推導
由系統的熵的產生量之計算結果做判定 • 範例 3.5-7 工程問題解析計算 • 問題解析 • 繪製流程圖 • 標示各個狀態條件 • 系統操作條件設定 • 問 • 功的產生量
質量平衡 • 能量平衡 • 查取熱力性質數據 • 推導功的計算式 • 熵的設定條件式 • 熵平衡 • 操作狀態條件求取 • 作可以產生功的量的計算
範例 3.5-8 • 由程序熵產生量的應用來證明其為可逆程序或可逆程序 • 範例2.5-7 的 d 程序的計算 • 能量平衡 • 熵平衡 • 推演得到熵產生量的計算式
範例2.5-7 的 a、b、c 程序的計算 • 熵平衡 • 推演得到熵產生量的計算式
劇情如何發展? 敬請期待!