热力学5章-能量分析课件2

1、5 化工过程的能量分析 5.1 能量平衡方程5.2 热功间的转换5.3 熵函数 5.4 理想功、损失功和热力学效率5.5 有效能5.6 有效能衡算及化工过程有效能分析5 化工过程的能量分析 5.1 能量目的：学会运用热力学第一定律和第二定律对化工过程中的能量转换和利用进行热力学分析，评价过程能量利用的有效程度，确定能量利用的总效率，指明提高能量利用率的方向。要求：正确理解热力学第一定律和热力学第二定律，熟练掌握这两个基本定律在工程上的应用，认识能量损失不仅是数量上的损失，还包括由于过程的不可逆性所导致的能量品级的降低。 重点内容：稳定流动体系能量平衡方程及其在工程上的应用；理想功、损失功、有效

2、能的概念；化工过程有效能分析。目的：学会运用热力学第一定律和第二定律对化工过程中的能量转换 为了便于下面能量平衡方程的讨论，我们简单回顾一下有关体系的概念 封闭体系（限定质量体系） 与环境仅有能量交换，而无质量交换，体系内部是固定的.5.1 能量平衡方程 为了便于下面能量平衡方程的讨论，我们简单回顾一下有关体由于敞开体系与环境有物质交换，因此，体系内部的物质是不断更新的，敞开体系实际是以一定空间范围为研究对象的.化工生产中大都为稳定流动体系敞开体系: 与环境既有能量交换也有物质交换.由于敞开体系与环境有物质交换，因此，体系内部的物质是不断更新 稳流过程 敞开体系中发生的过程为流动过程，如果流动

3、过程进行时，体系内任一点的状态都不随时间而变（但各点状态可以不同)，则此过程称为稳态流动过程，简称稳流过程。质量流率比容截面积流速化工生产中大都为稳态流动过程 稳流过程质量流率比容截面积流速化工生产中大都为稳态流动过一切物质都具有能量，能量可分为两大类：是系统蓄积的能量，如动能、势能和热力学能，它们都是系统状态的函数。是过程中系统和环境传递的能量，常见有功和热量，它们不是状态函数，而与过程有关。热量是因为温度差别引起的能量传递，而做功是由势差引起的能量传递。因此，热和功是两种本质不同且与过程传递方式有关的能量形式。 5.1.1 能量守恒与转换能量的形式不同，但是可以相互转化或传递，在转化或传递

4、的过程中，能量的数量是守桓的，这就是热力学第一定律，即能量转化和守恒原理。一切物质都具有能量，能量可分为两大类：是系统蓄积的能量，如体系在过程前后的能量变换E应与体系在该过程中传递的热量Q与功W相等。E：体系总能量的变化，包括内能、动能、势能。 5.1.2 能量平衡方程热： 体系吸热为正值，放热为负值；功： 体系得功为正值，对环境做功为负值。体系在过程前后的能量变换E应与体系在该过程中传递的热量Q与5.1.3 封闭体系的能量平衡方程闭系非流动过程中的热力学第一定律数学表达式为：（1） 从分子观点看，热一律表示宏观的能（机械能、电能）与分子微观能量（内能）间的转换关系。 （2） 能量的同一性：任

5、何宏观形势的能量可以相互转换，从微观看（从分子观点看），所有形式的能量实质上都是分子运动所具有的内能。（3） 热一律揭示的是能量的数量转换关系，不涉及能量的质量（可利用度）。5.1.3 封闭体系的能量平衡方程闭系非流动过程中的热5.1.4 稳态流动体系的能量平衡方程稳态流动系统的能量平衡关系式为：流体从截面1通过设备流到截面2。截面1： 距基准面的高度z1 、 流动平均速度u1 、比容V1、压力P1 、内能U1。截面2： z2 、u2 、V2 、P2、 U25.1.4 稳态流动体系的能量平衡方程稳态流动系统的能 g为重力加速度。单位质量流体的总能量E ，包含内能、动能和位能，其中：单位质量流体

6、势能EP =gZ （位能） EK =1/2u2 （动能） g为重力加速度。单位质量流体的总能量E ，包含内能、动能和 系统与环境交换功W，实际上由两部分组成。一部分是通过泵、压缩机等机械设备的转动轴，使系统与环境交换的轴功Ws；另一部分是单位质量物质被推入系统时，接受环境所给与的功，以及离开系统时推动前面物质对环境所作的功，称为流动功。只有在连续流动过程中才有这种功。 系统与环境交换功W，实际上由两部分组成。一部流动功：假设系统入口处截面面积为Al，流体的比容为V1，压力为P1，则推动力为P1A1，使单位质量流体进入系统，需要移动的距离为V1/A1,推动单位质量流体进入系统所需要的功为对于流动

7、过程，系统与环境交换的功是轴功与流动功之和：P1V1输入流动功， 环境对体系做功P2V2输出流动功，体系对环境做功流动功：假设系统入口处截面面积为Al，流体的比容为V1，压力稳态流动系统的能量平衡方程：将焓的定义 H=U+PV 代入上式可得稳定流动系统的能量平衡方程。H稳态流动系统的能量平衡方程：将焓的定义 H=U+PV 代入上 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为：流动功包含在焓中轴功 H、 u2/2、g z、Q和Ws 分别为单位质量流体的焓变、动能变化、位能变化、与环境交换的热量和轴功。 稳定流动系统的热力学第一定律表达式为：流动功包含在焓中轴功应用此式时要注意以下几点： 单位要一致，且用

8、国际单位制，若用工程单位制，所得公式与此式不同； 式中Q和WS为代数值，即：Q以体系吸热为正，WS以体系得功(环境对体系做功）为正； 应用条件是稳定流动体系，不受过程是否可逆或流体性质的影响。稳定流动体系的能量衡算式应用此式时要注意以下几点：稳定流动体系的能量衡算式一些常见的属于稳流体系的装置喷嘴扩压管节流阀透平机压缩机混合装置换热装置一些常见的属于稳流体系的装置喷嘴扩压管节流阀透平机压缩机混合喷嘴与扩压管的结构特点是进出口截面积变化很大。流体通过时，使压力沿着流动方向降低，而使流速加快的部件称为喷嘴。反之，使流体流速减缓，压力升高的部件称为扩压管。喷嘴扩压管能量平衡方程的简化：（1）喷嘴与扩

9、压管喷嘴与扩压管的结构特点是进出口截面积变化很大。流体通过时，使喷嘴与扩压管 是否存在轴功?否是否和环境交换热量?通常可以忽略位能是否变化?否喷嘴与扩压管 是否存在轴功?否是否和环境交换热量?通常可以忽流体通过焓值的改变来换取动能的调整.流体通过焓值的改变来换取动能的调整.（2）透平机和压缩机透平机是借助流体的减压和降温过程来产出功。 压缩机可以提高流体的压力，但是要消耗功。 透平机（2）透平机和压缩机透平机是借助流体的减压和降温过程来产出功透平机和压缩机 是否存在轴功?是!是否和环境交换热量?有时存在热交换位能是否变化?不变化或者可以忽略动能是否变化？通常可以忽略透平机和压缩机 是否存在轴功

10、?是!是否和环境交换热量?有时存是否存在轴功?否是否和环境交换热量?通常可以忽略位能是否变化?否动能是否变化?通常可以忽略（3）节流阀 Throttling Valve是否存在轴功?否是否和环境交换热量?通常可以忽略位能是否变化理想气体通过节流阀温度不变。节流过程是等焓过程。节流阀理想气体通过节流阀温度不变。节流过程是等焓过程。节流阀（4）热交换器是否存在轴功?否是否和环境交换热量?有时存在位能是否变化?否动能是否变化?通常可以忽略（4）热交换器是否存在轴功?否是否和环境交换热量?有时存在位若整个换热设备与环境交换的热量可以忽略不计，换热设备内部两股物流存在热量交换。则能量平衡方程为：mA和m

11、B分别为流体A和流体B的质量流量若整个换热设备与环境交换的热量可以忽略不计，换热设备内部两股（5）管路和流体输送稳态流动模型通常是一个不错的近似通过泵得到轴功位能变化泵水（5）管路和流体输送稳态流动模型通常是一个不错的近似通过泵得管路和流体输送是否存在轴功?有时存在是否和环境交换热量?通常是位能是否变化?有时变化动能是否变化?通常不变化管路和流体输送是否存在轴功?有时存在是否和环境交换热量?通常Bernoulli 方程实际流体的流动过程存在摩擦损耗，意味机械能转变为内能，有摩擦损耗F：对于无热、无轴功交换、不可压缩流体的稳流过程Bernoulli 方程实际流体的流动过程存在摩擦损耗，意味对于非

12、粘性流体或简化的理想情况，可忽略摩擦损耗，则得到Bernoulli 方程：对于非粘性流体或简化的理想情况，可忽略摩擦损耗，则得到Ber例 5-1 1.5MPa的湿蒸汽在量热计中被节流到0.1MPa和403.15K（过热蒸汽），求湿蒸汽的干度解：节流过程无功的传递，忽略散热、动能变化和位能变化T H kJ/kg1202716.61602796.2130H2查过热水蒸汽表D，得0.1MPa、403.15K时H2 ：例 5-1 1.5MPa的湿蒸汽在量热计中被节流到0.1MP1=1.5MPa 饱和液体焓值 Hl=844.9 和蒸汽焓值 Hg=2792.2查饱和水蒸汽表B：12p1TSp2C等焓P1=

13、1.5MPa 查饱和水蒸汽表B：12p1TSp2C例 5-2解： 30 的空气，以5m/s的流速流过一垂直安装的热交换器，被加热到150 ，若换热器进出口管直径相等，忽略空气流过换热器的压降，换热器高度为3m，空气Cp=1.005kJ/(kgK),求50kg空气从换热器吸收的热量入口：T1= 30 u1= 5m/s出口：T2= 150 u2取进出口范围内的空气为研究对象，则：例 5-2解： 30 将空气当作理想气体，并忽略压降时将空气当作理想气体，并忽略压降时结论：换热器的动能变化和位能变化可以忽 略不计。结论：换热器的动能变化和位能变化可以忽 略不计。由物化知道，热力学第一定律主要解决自然界

14、能量守恒问题，而热力学第二定律主要解决方向和限度问题。对孤立体系 St 0 时，不可逆时，可逆 5.2 热功间的转化由物化知道，热力学第一定律主要解决自然界能量守恒问题，而热力基本概念：可逆过程：没有摩擦，推动力无限小，因此过程进行无限慢，体系内部均匀一致，处于热力学平衡；对产功的可逆过程，产功最大；对耗功的可逆过程，耗功最小；逆向进行时，体系恢复始态，环境不留下任何痕迹，也就是没有功热得失及状态变化。基本概念：基本概念不可逆过程：有摩擦，过程进行有一定速度，体系内部不均匀（有扰动、涡流等现象），逆向进行时体系恢复始态，环境留下痕迹，如果与相同始、终态的可逆过程相比较，产功小于可逆过程，耗功大

15、于可逆过程。基本概念克劳修斯说法：热不可能自动从低温物体传给高温物体，而不引起其他变化。(热流方向)开尔文说法：不可能从单一热源吸热使之完全变为有用的功而不引起其他变化。（循环过程） 热力学第二定律说明过程按照特定方向，而不是按照任意方向进行。 自然界中的物理过程能够自发地向平衡方向进行。 热力学第二定律 克劳修斯说法：热不可能自动从低温物体传给高温物体，而不引起其水往低处流水往低处流气体由高压向低压膨胀气体由高压向低压膨胀我们可以使这些过程按照相反方向进行，但是需要消耗功。 第一定律没有说明过程发生的方向，它告诉我们能量必须守衡。 第二定律告诉我们过程发生的方向和限度。我们可以使这些过程按照

16、相反方向进行，但是需要消耗功。热由高温物体传向低温物体热量传递的方向与限度热量传递的方向性是指高温物体可自发向低温物体传热，而低温物体向高温物体传热则必须消耗功。热量传递的限度是温度达到一致，不存在温差。热由高温物体传向低温物体热量传递的方向与限度热功转换的方向热功转换的方向性是指功可以完全转化为热，而热只能部分转化为功。之所以有此结果，是由于热是无序能量，而功是有序能量，自然界都遵循这样一个规律：有序运动可以自发转变为无序运动，而无序运动不能自发转变为有序运动。高温热源 TH低温热源 TL热功转换的限度卡诺循环卡诺循环是热力学的基本循环，它由四个可逆过程完成一个工作循环，卡诺循环是将工质从高

17、温热源吸收的热量转换为功的最大限度。热功转换的方向高温热源 TH低温热源 TL热功转换的限度火力发电厂的热效率大约为40%高温热源 TH低温热源 TL热机热机效率的物理意义为工质从高温热源吸收的热量转化为净功的比率。火力发电厂的热效率大约为40%高温热源 TH低温热源 TL热热力学5章-能量分析课件2卡诺循环热功转换的限度卡诺循环卡诺循环是热力学的基本循环，它由四个可逆过程完成一个工作循环，卡诺循环是将工质从高温热源吸收的热量转换为功的最大限度。高温热源 TH低温热源 TL环境热机工质从高温热源TH吸收热量Q1，部分转化为功W，其余热量Q2排至低温热源TL。 高温热源（恒TH）低温热源（恒TL

18、）卡诺循环热功转换的限度卡诺循环高温热源 TH低温热源 T锅炉冷凝器透平水泵13421423S卡诺循环装置图TS图上的卡诺循环卡诺循环：整个循环为四个步骤：压缩、吸热、膨胀、放热。整个卡诺循环由两个等温过程和两个等熵过程组成，而且每一过程均为可逆。 锅冷凝器透水泵13421423S卡诺循环装置图TS图上的卡PV1234QHWcQLTS1234QHQLWc卡诺循环由四个过程组成： 可逆等温吸热1-2可逆绝热膨胀2-3可逆等温放热3-4可逆绝热压缩4-1PV1234QHWcQLTS1234QHQLWc卡诺循环由四 Carnot定理：所有工作于等温热源和等温冷源之间的热机，可逆机的效率最大；所有工作

19、于等温热源和等温冷源之间的可逆机其效率相等，与工作介质无关。卡诺热机的效率：注意以下几点: 不可逆=可逆热力学第二定律的数学表达式5.3 熵函数5.3.1 熵与熵增原理对不可逆过程： 对可熵是状态函数。只要初、终态相同，对于不可逆过程应设计一个可逆过程，利用可逆过程的热温熵积分进行熵变计算熵是状态函数。只要初、终态相同，对于不可逆过程应设计一个可逆对于孤立体系（或绝热体系）由熵增原理表达式。0 不可逆过程=0 可逆过程熵增原理对于孤立体系（或绝热体系）由熵增原理表达式。0时，体系内部的过程不可逆或自发;当S产生=0时，体系内部的过程可逆或平衡；当S产生0时，过程不可逆；过程不可逆性愈大，则总熵

20、的增加愈大，损失功也愈大。 S t增大，Wl增大损失功也是过程可逆与否的标志，当W5.4.3 热力学效率实际过程的能量利用情况可通过损失功来衡量，也可以用热力学效率来评定。热力学效率的定义：理想功与实际功的比值。5.4.3 热力学效率实际过程的能量利用情况可通过损失功来例 5-7 求298K，0.1013MPa的水变成273K，同压力下冰的过程的理想功。设环境温度分别为(1)298K；(2)248K。 解：忽略压力的影响。查得有关数据状态温度/K焓/(kJ/kg)熵/(kJ/(kgK)H2O(l)298104.80.3666H2O(s)273-334.9-1.2265(1) 环境温度为298K

21、，高于冰点时例 5-7 求298K，0.1013MPa的水变成273若使水变成冰，需用冰机，理论上应消耗的最小功为35.04kJ/kg。(2) 环境温度为248K，低于冰点时 当环境温度低于冰点时，水变成冰，不仅不需要消耗外功，而且理论上可以回收的最大功为44.61kJ/kg。 理想功不仅与系统的始、终态有关，而且与环境温度有关。若使水变成冰，需用冰机，理论上应消耗的最小功为35.04kJ例 5-8 用1.57MPa，484的过热蒸汽推动透平机作功，并在0.0687MPa下排出。此透平机既不是可逆的也不是绝热的，实际输出的轴功相当干可逆绝热功的85。由于隔热不好，蒸汽有7.12kJ/kg的热量

22、散失于20 的环境 。求此过程的理想功、损失功和热力学效率。解：可逆绝热过程例 5-8 用1.57MPa，484的过热蒸汽推动透平机查过热水表汽表可知，初始状态1.57MPa， 484 时的蒸汽焓、熵值为H1=3437.5kJ/kg, S1=7.5035kJ/(kgK)若蒸汽按绝热可逆膨胀，则是等熵过程，当膨胀至P2=0.0687MPa时,熵为 S2=S1=7.5035kJ/(kgK) 查过热水蒸汽表0.035MPaH S0.07MPaH S0.0687MPaH S饱和蒸汽2631.4 7.71532660.0 7.4797100 2684.4 7.86042680.0 7.53412658.

23、9 7.48852680.2 7.5462根据P2=0.0678MPa查饱和水蒸汽表得 Sg=7.4912kJ/(kgK) Sl=1.1816kJ，由于S2=S1Sg，2点处于过热蒸汽区。查过热水表汽表可知，初始状态1.57MPa， 484 时的H kJ/kgS kJ/(kgK)2658.97.4885H27.50352680.27.5462P = 0.0687MPa 此透平机实际输出轴功： 1-2 过程：H kJ/kgS kJ/(kgK)2658.97.48 依据稳流系统热力学第一定律1-2实际过程：0.035MPaH S0.07MPaH S0.0687MPaH S120 2723.1 7.

24、96442719.9 7.63752720.0 7.6496160 2800.6 8.15192798.2 7.82792798.3 7.8399由H2、p2查过热水蒸汽表可得S2： 依据稳流系统热力学第一定律1-2实际过程：0.035MPaH kJ/kgS kJ/(kgK)2720.07.64962773.3S22798.37.8399H kJ/kgS kJ/(kgK)2720.07.64或或 5.5 有效能 5.5.1 有效能的概念按能量转化为有用功的多少，可以把能量分为三类：高级能量，又称为高(品）质能量：理论上能全部转化为功的能量，能级为1，如电能、机械能；低级能量，又称为低（品）质能

25、量：理论上不能全部转化为功的能量， ，如热能、内能；寂态能量，又称为僵态能量：完全不能转化为功的能量，能级为0，如海水、大气、地壳、自然环境的内能、热能。 5.5 有效能 5.5.1 有效能的概念按能量转化为地球上海水总质量约为 t ，只要这些海水的温度降低0.1，就能放出 J的热量，这相当于1800万个核电站一年的发电量。我们能不能利用上述热量做功呢？能制造出这样的热机吗？卡诺热机效率：若TH=TL=T0(T0为环境温度)，则 -Wmax=0，即：与环境同温的热不能转变为功。地球上海水总质量约为 t 以平衡的环境状态为基准，理论上能够最大限度地转化为功的能量称为有效能EX ，理论上不能转化为

26、功的能量称为无效能An。能量是一个完整的概念，是无法将其分为哪一部分是可以用来作功的有效能，哪一部分是不能作功的无效能，但在数量关系上能量恰好是有效能和无效能之和；有效能和无效能均为容量性质，有加合性，一个系统的有效能值即为各子系统的有效能值之和。 以平衡的环境状态为基准，理论上能够最大限度地转化为功的能量称5.5.2 有效能的计算系统在一定状态下的有效能，就是系统从该状态变化到基态（环境状态）过程所作的理想功。 所谓基态，就是与周围环境达到平衡的状态。这种平衡即热力学平衡，包括机械平衡（P）、热平衡（T）、化学平衡（组成）。 5.5.2 有效能的计算系统在一定状态下的有效能，就是系统从稳定流

27、动物系的有效能是指稳流物系从任意状态（T，P，H，S）以可逆方式变化到环境状态（T0，P0，H0，S0）时，所能做出的最大有用功。1. 稳态流动过程当系统由任意状态(P, T)变到基态(T0, P0)时稳流系统的有效能EX为:稳流过程，从状态1变到状态2，过程的理想功为：稳定流动物系的有效能是指稳流物系从任意状态（T，P，H，S） (1) 机械能、电能的有效能 机械能和电能全部是有效能，即 EX=W 动能和位能也全部是有效能。当动能和位能不能忽略时，物流的有效能还应把动能有效能和位能有效能加进去，由于动能和位能都可全部转化为有效的功，因此两项的有效能就是其本身。 (1) 机械能、电能的有效能当

28、动能和位能变温过程的热有效能： 2. 热有效能 温度为T的恒温热源的热量Q, 有效能按卡诺热机所能做的最大功计算：变温过程的热有效能： 2. 热有效能 3. 压力有效能对于理想气体每摩尔气体的压力有效能： 3. 压力有效能对于理想气体每摩尔气体的压力有效能：物系的有效能一般分为两种情况，一种是物理有效能，另一种是化学有效能。 物理有效能：物系由于T、P与环境（T0 P0)不同而具有的有效能。 化学有效能：物系在环境的T0、P0下，由于组成与环境不同而具有的有效能。4. 物系的有效能物系的有效能一般分为两种情况，一种是物理有效能，另一种是化学 （1）物理有效能 物理有效能是指系统的温度、压力等状

29、态不同于环境基态而具有的有效能。化工生产中与热量传递有关的加热、冷却、冷凝过程，以及与压力变化有关的压缩、膨胀等过程，只考虑物理有效能。上式表明，任何均相系统的物理有效能可分解为两部分，其一是在压力不变下，由热不平衡引起的热的有效能，其二是在环境温度不变时，由力不平衡引起的压力有效能。 （1）物理有效能上式表明，任何均相系统的物理有处于环境温度与压力下的系统，与环境之间进行物质交换（物理扩散或化学反应），最后达到与环境平衡，此过程所能做的最大功为化学有效能。在计算化学有效能时不但要确定环境的温度和压力，而且要指定基准物和浓度。4. 化学有效能处于环境温度与压力下的系统，与环境之间进行物质交换（

30、物理扩散热一律和热二律的Ex含义 一切过程， Ex+An总量恒定热一律： 热二律：在可逆过程中，Ex保持不变 在不可逆过程中， 部分Ex转换为An Ex损失、作功能力损失、能量贬值任何一孤立系， Ex只能不变或减少，不能增加 孤立系Ex减原理 由An转换为Ex不可能热一律和热二律的Ex含义 一切过程， Ex+An总量恒定热例5-9 比较l.013MPa、6.867MPa、8.611MPa的饱和蒸汽以及1.013MPa,573K的过热蒸气的有效能大小。取环境状态P00.1013MPa、T0298.15K,并就计算结果对蒸气的合理利用加以讨论。解 P/MPaT/K(H-H0)/kJ/kgEx/kJ

31、/kg水(基态) 0.1013298.15饱和蒸汽1.013 453 2671814过热蒸汽1.013 5732948934饱和蒸汽6.868 557.52670 1043饱和蒸汽8.611 5732678 1092例5-9 比较l.013M例：某厂有两种余热可利用，一种是高温排烟余热，Q141.86KJ/h，温度为800C ，另一种是低温排水余热， Q2125.56KJ/h，温度为80C ，设环境温度为25 C ，试求两种余热中的有效能。例：某厂有两种余热可利用，一种是高温排烟余热，Q141.8 理想功是通过可逆过程来体现的，实际过程都是不可逆过程，不可逆过程由损失功和热力学效率来体现；有效

32、能反映的也是可逆过程的行为，实际过程的不可逆性要用有效能损失和有效能效率来衡量。下面我们就讨论过程的不可逆性和有效能损失。5.5.3 过程的不可逆性和有效能损失 理想功是通过可逆过程来体现的，实际过程都是不可逆过程，不可1. 有效能变化体系在始态(p1, T1)和终态 (p2, T2)的有效能分别为EX1、 EX2 ，两者之差：可知，体系从状态1可逆变化到状态2时，过程的理想功等于有效能变化。当 时，体系的变化必需消耗外功，否则不能实现，所消耗的外功最最小为Wid；当 时，体系可对外做功，所做的功最大为Wid 。1. 有效能变化体系在始态(p1, T1)和终态 (p2, 2. 不可逆性 有效能

33、的方向性和不可逆性表现在： （1）当过程可逆时，有效能不会向无效能转变，有效能的总量保持不变； （2）当过程不可逆时，有效能将向无效能转变，使有效能总量减少。不可逆过程有效能的减少，就称为有效能损失。2. 不可逆性 有效能的方向性和不可逆性表现在：在可逆过程中减少的有效能全部用于做功，因此有效能没有损失。但对于不可逆过程，实际所做的功Ws总是小于理想功，即小于有效能的减少，所以有效能必然要有损失。可见，在不可逆过程中有部分有效能降级变为无效能而不能做功，其总的有效能损失El等于损失功，即：3.有效能损失在可逆过程中减少的有效能全部用于做功，因此有效能没有损失。但（1）流体输送过程稳流体系与环境

34、间没有热、功交换条件下有效能损失为：要降低流动过程的有效能损失，就应当尽量减少流动过程的推动力，即减小压力降(dp)。4. 典型过程的火用损失（1）流体输送过程稳流体系与环境间没有热、功交换条件下有效能（2）传热过程因温差传热过程而引起的有效能损失：在结构一定的换热器中，当流体的阻力可以视为常数时，传热过程的有效能损失与冷热流体的温差及冷热流体温度的乘积有关。当冷热流体的温度一定时，传热温差越大，有效能损失越大；当冷热流体的温差一定时，则有效能损失与冷热流体温度的乘积成反比。在低温工程中，为了减少有效能损失，要采用较小的传热温差；在高温传热时，温差可取得大一些，以减小换热面积，从而减小设备投资。（2）传热过程因温差传热过程而引起的有效能损失：在结构一定 5.6 有效能衡算及化工过程有效能分析5.6.1 有效能衡算方程WSEx1Ex2稳流体系稳流过程的有效能衡算方程：对于稳流体系，根据热一律有：（A）当体系经历一个过程时，（根据热二律）熵产生大于或等于零，故：（B） 5.6 有效能衡算及化工过程有效能分析5.6.1 有效能（A）