压缩机压缩时好像不应该“等熵” ███████
sunwen1999
sunwen1999 Lv.2
2006年07月29日 13:54:58
来自于制冷技术
只看楼主

所有的教科书上都说:“压缩机是等熵压缩” 我觉的这里有问题: 我们假设绝热的压缩机(即不考虑摩擦和热损失) 虽然做功不会传递熵。 但是我们大家都知道,压缩机压缩气体是一个不可逆过程。(不可逆的原因不是摩擦或绝热不好的问题,即使我们完全忽略摩擦等能量损耗。压缩机压缩也是一个不可逆过程,具体分析见下面的6楼) 这样,如果我们把压缩机和被压缩的气体看成一个孤立的系统。因为这个过程是不可逆的。那么系统内的熵应该增加才对啊。而压缩机是电能转化为动能,电能和动能是零熵的。系统内的熵要增加,就只有增加气体的熵了。

所有的教科书上都说:“压缩机是等熵压缩”

我觉的这里有问题:

我们假设绝热的压缩机(即不考虑摩擦和热损失)

虽然做功不会传递熵。

但是我们大家都知道,压缩机压缩气体是一个不可逆过程。(不可逆的原因不是摩擦或绝热不好的问题,即使我们完全忽略摩擦等能量损耗。压缩机压缩也是一个不可逆过程,具体分析见下面的6楼)

这样,如果我们把压缩机和被压缩的气体看成一个孤立的系统。因为这个过程是不可逆的。那么系统内的熵应该增加才对啊。而压缩机是电能转化为动能,电能和动能是零熵的。系统内的熵要增加,就只有增加气体的熵了。

也就是说:压缩机压缩气体时,气体的熵应该增加才对啊?

怎么回事呢?
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峰哥
2006年07月29日 15:25:40
2楼
任何不可逆过程,都是熵增的过程!
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sunwen1999
2006年07月29日 20:05:27
3楼
但问题是制冷书上说压缩机压缩气体是等熵压缩.
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峰哥
2006年07月29日 20:47:06
4楼
你说的是理论循环,是等墒压缩!实际循环是不可能的!
1.压缩机不是绝热,和环境会发生热量交换。
2.压缩机压缩过程中,有摩擦!
所以,绝对不是等墒压缩!希望这个问题不要继续探讨没有什么意义!
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sunwen1999
2006年07月29日 21:33:12
5楼
楼上版主说这个问题没有意义,那是因为还没搞清楚为什么说压缩机是不可逆的。

压缩机是不可逆的,主要原因并不是绝热不好或摩擦的问题。

压缩机不可逆的原因是因为快速压缩时,其中的过程不是静态的。不可逆是因为压强的问题。
而如果非常缓慢的压缩,则是可逆的。

也就是说,即使我们忽略绝热不好以及摩擦等能量损耗因素。压缩机本身就是不可逆的。

具体为什么压缩机是可逆的,请看下面这个链接的分析

http://www.aseline.shec.edu.cn/wanluokecheng/p03/ch09/sec08/index.htm
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sunwen1999
2006年07月29日 21:34:14
6楼
点击放大图片看看分析为什么压缩机是不可逆的
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sunwen1999
2006年07月29日 21:38:53
7楼
也就是说即使我们不考虑摩擦等能量损耗,压缩机压缩也应该是不可逆的。

但问题是,大家去看看所有的制冷教材,都说压缩机压缩时,制冷剂熵不变。是等熵压缩。
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峰哥
2006年07月29日 21:39:50
8楼

和我讨论工程热力学的问题!
可逆过程=准平衡过程+耗散效应
不考虑耗散效应,活塞压缩的过程可以看成准平衡过程。
气体的速度比和活塞运动的速度大得多,完全有时间接近平衡状态!
能不能什么压缩缓慢?我可以告诉你我们碰到的压缩机都可以说压缩缓慢,过程可以看成准平衡过程!
可逆过程对于热力学来讲,无非没有压差和温差。
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sunwen1999
2006年07月29日 21:45:03
9楼
按照楼上意思。

我们应该认为实际生活中压缩机压缩时应该看成是缓慢的压缩

但我们常说,因为压缩机压缩的很快,所以可以近似的看成是绝热的。

那我们到底应该认为压缩机压缩是快还是慢啊。如果是压缩机看成是慢速压缩,那就不能近似的看成是绝热的啊!

这2个问题都是教科书上说的

所有的物理和制冷教科书上都说:因为压缩机压缩的很快,热量来不及散发,所以可以近似的看成是绝热的;但同时又说压缩机是等熵压缩。这不是很矛盾吗?
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sunwen1999
2006年07月29日 21:49:39
10楼
而且所有的物理和制冷教科书上都说“自然界中一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的”

又说“压缩机是等熵压缩”。这不是矛盾吗
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峰哥
2006年07月29日 21:59:56
11楼
制冷技术分为三种情况
1.理想循环—卡诺循环
2.理论循环—你说的这种情况,一个数学模型的建立都是建立在假设的基础上,要不我们不会有基本的公式,也没有任何的指导意义!
理论循环的几个假设看来我又比较解释一下
(1)冷凝温度、蒸发温度和介质温度相同
(2)冷凝器出口为饱和液,蒸发器出口为饱和气
(3)压缩机等墒过程,不存在不可逆损失
(4)冷凝温度,蒸发温度为定值
(5)不考虑管道的阻力损失
(6)不考虑节流过程和环境的热量交换
3.实际循环—我们应用的循环。他是依据理论循环进行分析的!
实际的循环冷凝器和蒸发器和环境都有传热温差,压缩机也有耗散效应等等。
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