exergy和energy的关系

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1、Exergy和能的关系姓名：朱少民学号：S313150006学院：核科学与技术学院专业：核科学与技术哈尔滨工程大学2013年11月摘要：本文主要介绍exergy的概念，从定义和约束条件上对exergy进行热力学上的一个总的概述，并且结合能量的性质，利用和流动方向性上给出exergy的一些基本的特征。我们知道能量具有量和质两方面的特性，exergy正是表征能量在量上和质上的统一，是能量在做功能力上的度量。能量在利用过程中的转换程度受能量exergy大小的限制，也就是能量质的限制。从某种程度上来说，质的重要

2、性相比于量来说就更大，它对热力系统设备的制造工艺和运行特性都具有很大的影响。最后，我们将针对exergy对能量在传递，转换和利用等方面进行进一步的探讨。关键词：exergy；能量；节能Abstract:Thispapermainlyintroducestheconceptofexergy，arrivingattheconceptofexergyfromthedefinitionandconstraints,givingsomeofthebasiccharacteristicsoftheexergy,co

3、mbinedwiththenatureoftheenergy,usingandflowdirection.Weallknowthatenergyhasthecharacteristicsofbothquantityandquality,andexergyistheunityonthecharacterizationofenergyonthequantityandquality,isthemeasurementofenergyofworkingcapability.Energy’susingislimit

4、edbyenergy’sexergy,namelyenergyqualitative’slimit.Tosomeextent,thequalityisevengreaterimportantthanquantity,whichisveryimportanttomanufacturingtechnologyoftingsystemanditsoperationcharacteristics.Finally,wewillcarryoutfurtherdiscussionontheaspectoftheene

5、rgytransfer,conversionandutilization,etc.Keyword:exergy；energy;energyconservation1.Exergy的概述1.1Exergy的定义实践证明，各种形式的能量相互转换时，具有明显的方向性，如机械能，电能等可以全部转换为热能，理论上转换效率可达100%。但是热能在转换为机械能的过程中却要受到工质的参数和环境的限制，并不能完全转换为机械能。所以从经济性方面来说前者就显得更为宝贵，能量的质就更高。而且，能量总是有自发地由高质状态向低质状

6、态的转换，比如机械做功过程中的摩擦所产生的热能，这些过程都是不可逆的。能量的总量上来说并没有损失，但是可以看出能量的做功能力却在下降，而我们所定义的exergy正是表征能量所能做的最大有用功的一个概念。Exergy的概念建立在热力学第一定律和热力学第二定律的基础上，是能量在理论上所具有的最大做功能力的一种度量。这里所说的理论上的最大做功能力指的是在能量利用的过程中无散热和其他的不可逆的耗散，所有过程都是可逆的，但是在实际的能量应用过程中这是无法实现的，所以这里指的是做功能力并不是做功量，实际做功量的大小

7、还要受到设备等影响。在热力学中，Exergy的定义有多中表达方式，但是他们无一例外地都表示exergy是能量最大做功能力的度量，只是描述的方式有所不同，常见的有以下几个：（1）对于稳定不变的环境，单位质量的稳定流动工质从所处状态可逆变化到环境介质相平衡的状态时所能做出的最大可用功称为exergy。（2）一定形式的能量或一定状态的物质，经过完全可逆的变化过程（如传热、传质、化学反应等）后，最后达到与环境完全平衡的状态，在这个可逆过程中该能量或物质所能做的最大功称为exergy。（3）Exergy是当热力学

8、系统或能流与环境介质相互作用而达到平衡时，外界所得到的最大功。根据卡诺循环，无论是闭口系统的工质还是流经开口系统的流动工质，只要工质的热力状态与环境介质之间存在热力学的不平衡，例如工质的压力或者温度高于环境介质，那么工质就具有做出有用功的能力，也就是说能量中含有exergy。由exergy的定义可知，如果环境的状态是确定的，则exergy的大小只决定于工质所处的状态，因此，exergy实际上是状态参数。显然，能量中含有的exergy越多，其