第六章化工过程能量分析

第六章化工过程能量分析18:56:24118:56:242主要内容：6.1能量平衡方程6.2功热之间的转换6.3熵函数6.4理想功、损失功及热力学效率6.5有效能6.6有效能衡算及有效能效率6.7化工过程与系统的有效能分析18:56:243本章重点：运用热力学第一定律、第二定律，借助理想功、损失功、有效能等概念，对：化工过程中的能量转换、传递与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。揭示能量损失的根源，指出过程用能的薄弱环节及其改进的方向和潜力，提出相应的改进措施，如改进工艺或设备、优化操作参数。18:56:244火力发电：能量的形式有：机械能、热能、电能、化学能等。各种不同形式的能量相互转换，但总量不变。化学能-热能热能-机械能机械能-电能电能-机械能燃料化学能热能电能机械能锅炉透平发电机电动机18:56:245化工过程能量分析的作用：了解过程用能极限（理想过程）；发现用能存在问题；揭示问题根源；指出用能改进的方向与潜力。能量分析与改进的两个阶段：用能分析；（分析问题）综合优化。（解决问题）18:56:2466.1能量平衡方程6.1.1能量守恒与转换所有物质都具有能量，能量是物质固有特性。通常，能量可分为两大类：一类是系统蓄积的能量，如动能、势能和热力学能（内能），它们都是系统状态的函数。另一类是过程中系统和环境传递的能量，常见的有功和热，它们并非状态函数，而与过程有关。热量是因为温差引起的能量传递，而做功则是由某种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。18:56:247热力学第一定律孤立系统中，不同形式的能量可以相互转换或传递，在转换或传递的过程中，能量的数量是守恒的，这就是热力学第一定律，即能量转换和守恒原理。基本形式：即，体系能量的增加等于环境能量的减少。18:56:248体系在过程前后的能量变化应与体系在该过程中传递的热量Q与功W相等。体系吸热为正值，放热为负值；体系得功为正值，对环境做功为负值。内能动能势能热力学第一定律的基本式：18:56:2496.1.2封闭体系的能量平衡方程封闭体系与环境只有能量交换，而没有物质传递，所进行的过程通常不能引起外部势能或动能变化，只能引起内能变化。封闭系统的热力学第一定律数学表达式为：18:56:24106.1.3稳态流动体系的能量平衡方程稳态流动：系统中没有物料和能量的积累。流体流动过程中所有点的状态均不随时间变化；垂直于流向的各个截面处的质量流量相等。稳态流动系统的能量平衡关系式为：18:56:2411流体从截面1通过设备流到截面2，在截面1处流体进入设备所具有的状况用下标1表示，此处距基准面的高度为z1，流动平均速度u1，比容V1，压力p1以及内能U1等。同样在截面2处流体流出所具有的状况用下标2表示。单位质量的流体带入、带出能量的形式为动能（u2/2），势能（gz）和热力学能（U）。18:56:2412系统与环境交换的功W，通常包括三部分：轴功、流动功、体积功。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。单位质量物质被推入系统时，接受环境所给予的功，以及离开系统时推动前面物质对环境所做的功，称为流动功Wf。假设系统入口处截面面积为A1，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需要的功为：18:56:2413即单位质量流体进入系统时，接受后面流体（环境）所给予的功流动功；同样，单位质量流体离开系统时，必须推动前面的流体（环境），对环境所做的流动功：这种流体内部相互推动所交换的功，称为流动功，只有在连续流动过程中才存在。18:56:2414体积功：体系反抗环境压力做的功，分为膨胀功和压缩功。该过程无体积功。因此，对流动过程，系统与环境交换的功是轴功与流动功之和：输入的能量–输出的能量=积累的能量对该体系进行能量衡算：18:56:2415将焓的定义式H=U+pV带入上式可得稳流系统能量平衡方程：流动功包含在焓中。18:56:2416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。一些常见稳流体系的装置：18:56:2417喷嘴与扩压管：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。18:56:2418是否存在轴功？否是否与环境交换热量？通常可以忽略位能是否变化？否流体通过焓值的改变来换取动能的调整。18:56:2419透平机和压缩机：透平机是借助流体的减压和降温来产出功。压缩机可以提高流体的压力，但需要消耗功。18:56:2420是否存在轴功？是是否与环境交换热量？通常可以忽略位能是否变化？不变化或者可以忽略动能是否变化？通常可以忽略18:56:2421节流阀：18:56:2422是否存在轴功？否是否与环境交换热量？通常可以忽略位能是否变化？不变化或者可以忽略动能是否变化？通常可以忽略理想气体通过节流阀温度不变。18:56:2423混合设备：混合两种或多种流体很常见！混合器18:56:2424是否存在轴功？否是否与环境交换热量？通常可以忽略位能是否变化？否动能是否变化？否18:56:2425换热设备：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。换热设备的能量平衡方程与混合设备的能量平衡方程相同，但物流之间不发生混合。18:56:2426管路和流体输送：通常近似作稳态流动模型处理。通过泵得到轴功位能变化！18:56:2427是否存在轴功？有时存在是否与环境交换热量？通常是位能是否变化？有时变化动能是否变化？通常不变化18:56:2428Bernoulli方程：光滑管的流动过程视为可逆：将上式用于不可压缩流体，且无轴功时：18:56:2429单位质量流体：积分得：表达了静压头、动压头和位压头之间的转换关系。适用条件是：不可压缩流体作无摩擦流动，且与环境没有轴功交换。（伯努利方程）18:56:2430例6-1：30℃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℃，若换热器进出口管径相同，忽略空气流过换热器的压降，换热器高度为3m，求50kg空气从换热器吸收的热量。且已知空气的热容：解：无轴功。忽略压降：18:56:2431若将空气看作理想气体：动能和位能的变化与焓变相比可忽略不计！50kg空气吸收的热量为：18:56:24326.2功热间的转换热力学第二定律：克劳修斯说法：热不可能自动的从低温物体传给高温物体。开尔文说法：不可能从单一热源吸热使之变为有用的功而不引起其它变化。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的向平衡方向进行。18:56:243318:56:2434注意：可以人为地使以上过程反方向进行，但是需要消耗功；第一定律没有说明过程发生的方向，只表示了总量上的限制；第二定律告诉我们过程发生的方向；自发过程：不消耗功；非自发过程：消耗功。18:56:2435热量传递的方向和限度：高温低温自发非自发限度：温差为零热功转换的方向：功热100%，自发＜100%，非自发热功转换的限度由卡诺循环的热机效率来决定！18:56:2436热机的热效率：热量可以经过热机循环而转换为功，如左图所示：循环工质从高温热源TH吸收热量，部分转换为功，其余排至低温热源TL。火力发电厂的热效率约为40%。18:56:2437卡诺循环：由四个过程组成：可逆等温膨胀可逆绝热膨胀可逆等温压缩可逆绝热压缩卡诺热机的效率：18:56:2438注意点：（1）η＜1，若使η=1则TH→∞或TL=0实际中不可能！（2）若使η

↑，则TH↑或TL↓。工程上通常采用高温高压，提高吸热温度TH，但受到材质影响。（3）若TH=

TL，η=0，W=0说明单一热源不能转换为功，必须有两个热源。18:56:2439自发、非自发和可逆、不可逆之间的区别？自发与非自发过程决定于物系的始、终态与环境状态；可逆与不可逆过程是（考虑）过程完成的方式，与状态没有关系。18:56:24406.3熵函数6.3.1熵与熵增原理热力学第二定律：则必定存在一个使得：积分：称为熵产生，是由于过程的不可逆性引起熵变。=0，可逆＞0，不可逆系统的总熵变由两部分组成：热交换引起的（热熵流）及过程的不可逆性引起的（熵产生）。18:56:2441假定一个封闭体系的两个平衡态之间，并行两个过程，一个是可逆的一个是不可逆的。两式相减：又：所以：18:56:2442若系统对外做功，则W＜0。若系统接受功，则W>

0。过程的不可逆性造成的熵产生，减少了系统对外做功能力，降低接受功的利用效率。熵产生越大，造成能量品位降低越多。18:56:2443可逆过程：没有摩擦，推动力无限小,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，其产功最大，对耗功的可逆过程，其耗功最小;逆向进行时，体系恢复始态，环境不留下任何痕迹，即没有功热得失及状态变化）可逆过程。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，耗功大于可逆过程。18:56:24446.3.2熵平衡敞开系统熵平衡：进入的熵+产生的熵-离开的熵=累积的熵功与熵变无关。系统累积的熵即为系统熵变。（熵平衡方程）18:56:2445封闭体系：稳流体系：若封闭体系是可逆的：熵平衡方程与能量守恒和质量守恒一样，是任何一个过程都必须满足的方程式，进而表明过程的不可逆程度，通过计算熵产生的大小，找出化工过程中能量消耗部位，进而可以合理的利用能量。18:56:2446例6-2：判断以下稳流过程是否可能：空气在p=0.7MPa、T=294K下进入一个与环境绝热的热备中，设备与环境间没有功的交换。由设备流出的空气分成等质量两股，一股为p=0.1MPa、T=355K；另一股为p=0.1MPa、T=233K。假定空气为理想气体，其平均等压热容为：解：分析一个过程的可能性，从热力学角度来讲，必须同时满足热力学第一定律和热力学第二定律。假定空气共有2mol。18:56:2447根据稳流系统热力学第一定律：可忽略动能及势能变化，无轴功，绝热。以红色范围敞开系作为研究对象。理想气体焓变：18:56:2448所以，该体系符合热力学第一定律。热力学第二定律：稳流：对环境进行熵平衡计算：进入环境的为流股1、2，离开环境的为流股0。无热交换，环境可认为无穷大，可逆，熵产生为零。18:56:2449也符合热力学第二定律。所以，该过程可能发生。18:56:24506.4理想功、损失功及热力学效率系统在变化过程中，由于路径选择的不同，所产生(或消耗)的功差别较大。为了更合理、更充分地利用能量，提高能量利用效率，基于热力学原理，准确了解能量利用的极限，通过不同用能方案比较，更科学地评价实际过程中能量利用的完善程度，找出过程用能存在的差距及改进潜力，为改进生产过程提供理论依据。18:56:24516.4.1理想功理想功是指在一定环境条件下，系统的状态变化以完全可逆方式完成，理论上能产生（或消耗）的有用功(Wid)。因此理想功是一个理想的极限值，可作为实际功的比较标准。所谓的完全可逆，指的是不仅系统内的所有变化是完全可逆的，而且系统和环境之间的能量交换如传热过程等也是可逆的。18:56:2452（1）非流动封闭系统理想功由热力学第一定律：若过程可逆：可逆功：环境温度18:56:2453考虑体系的膨胀功：理想功：大气压力理想功取决于系统的始、终态和环境状态，与过程无关。理想功不同于可逆功。18:56:2454（2）稳流过程理想功稳流系统热力学第一定律：假定过程是完全可逆的，而且系统所处的环境可认为是一个温度为T0的恒温热源。根据热力学第二定律,系统与环境之间的可逆传热量为:单位质量流体忽略动能和势能变化：18:56:2455要点：稳流过程的理想功只与状态变化有关，即与初、终态以及环境温度T0有关，而与变化的途径无关。只要初、终态相同，无论是否可逆过程，其理想功是相同的。理想功与轴功不同在于：理想功是完全可逆过程所作的功，它在与环境进行热量交换过程中使用卡诺热机作可逆功。通过比较理想功与实际功，可以评价实际过程的不可逆程度！18:56:24566.4.2损失功系统在相同的状态变化过程中，不可逆过程的实际功与完全可逆过程的理想功之差称为损失功。对于稳态流动过程：18:56:2457又：根据热力学第二定律(熵增原理)，ΔS≥0。实际过程总是存在损失功，过程的不可逆程度越大，总熵增越大，损失功也越大。损失功转化为热，使系统作功能力下降，因此，不可逆过程都是有代价的。18:56:24586.4.2热力学效率热力学效率ηT：理想功与实际功的比值。18:56:2459例6-3：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，查水蒸汽图表：状态温度/K焓/(kJ/kg)熵/(kJ/(kg·K))H2O(l)298104.80.3666H2O(s)273-334.9-1.2265(1)环境温度为298K，高于冰点时18:56:2460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。18:56:2461例6-3：用1520kPa，753K的过热蒸汽推动透平机作功，并在71kPa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于可逆绝热功的85％。另有少量的热散入293K的环境，损失热为7.1kJ/kg。求此过程的理想功、损失功和热力学效率。解：未知量已知：又若求得可逆绝热功WR，则可求解Ws，进而求得∆H，∆S。18:56:2462令始态为1，终态为2，经绝热可逆过程的终态为2’。对于绝热可逆过程，利用热力学第一定律：若得到状态1和2’的焓值，则∆H’即可获得。状态1和2’的焓值可利用水蒸汽热力学图表查得。详细计算过程如下：18:56:2463对于绝热可逆过程：查过热水蒸汽图表(p277、p278)以确定初始1状态1520kPa，480℃时过热蒸汽的焓值与熵值（插值法）。参数1500kPa450℃1500kPa500℃2000kPa450℃2000kPa500℃H3364.23473.13357.53467.7S7.42427.56997.28457.43181500kPa，480℃：同理：2000kPa，480℃：18:56:2464若蒸汽按绝热可逆膨胀，则是等熵过程，当膨胀至71kPa时，熵为S2’=S1=7.5061kJ/(kg·K)，1520kPa，480℃：即，初始状态1.52MPa，480℃时的蒸汽焓、熵值为H1=3429.30kJ/kg，S1=7.5061kJ/(kg·K)18:56:2465查饱和水蒸汽表（p271）,71kPa饱和水蒸汽熵值为7.4743kJ/(kg·K)。该值小于S2’，因此2’点仍为过热蒸汽。查水蒸汽表（p271、p274）得：参数50kPa100℃70kPa饱和蒸汽100kPa100℃75kPa饱和蒸汽H2682.12659.62675.92662.5S7.69117.47897.36097.4557参数71kPa,100℃2’71kPa,饱和蒸汽H2679.50H2’2660.18S7.55247.50617.4743插值求解得：18:56:2466可逆绝热过程热力学第一定律：可逆绝热功：实际输出轴功：再利用插值法：18:56:2467实际过程热力学第一定律：实际过程焓变：实际过程终态2焓：18:56:2468参数50kPa140℃50kPa160℃100kPa140℃100kPa160℃H2760.22799.12756.22795.8S7.89287.98487.56557.6591查过热水蒸汽表（p275）得：插值求解得：参数71kPa140℃终态271kPa160℃H2758.52775.182797.7S7.7553S27.8480再利用插值法：18:56:2469实际过程熵变：理想功：损失功：热力学效率：18:56:24706.5有效能（㶲）6.5.1有效能的概念以平衡的环境状态(P0、T0)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(Exergy)，称为㶲，用符号Ex表示；理论上不能转化为功的能量称为无效能(Anergy)，用符号An表示。18:56:2471有效能的定义式：系统在一定状态下的有效能，就是系统从该状态变化到基准态（环境状态）过程所作的理想功。稳流过程，从状态1变到状态2，过程的理想功为：当系统由任意状态(T,p)变到基态(T0,p0)时，稳流系统的有效能Ex为：无效能的定义式：18:56:2472有效能的概念将能量的“质”与“量”二者有机地结合起来，真正体现了热力学体系中能量的真正价值。对于所有用能过程，第二定律式可以用有效能表示为：即用能过程中可能作出的最大功等于体系的有效能Ex，同时放出的最小热量等于体系的无效能An(可逆条件下)，而作功与放热的总和不论条件是否可逆都等于体系的能量E，即：涵义：由于环境和熵函数的存在，能量中只有一部分（有效能）是可以无限转换和可以推动过程进行的；另一部分（无效能）只能表现为同环境交换的热量。18:56:2473有效能的本质功和热——能量传递方式的两种过程量。功与微观无序度无关，称作有序的能量传递方式；热伴有微观无序度变化，称作无序的能量传递方式。熵S是标志质点运动无序度的唯一基本状态参数。同熵的存在相联系，即有效能是没有熵变化的能量形式（ΔSt=0），表现为能量的有序运动和传递——功，如机械能、电能、动能、位能等，而热能则是有序、无序运动能量的混合体。18:56:2474有效能的特性有效能是能量的有序部分，无效能是能量中的无序部分。有效能取决于两个状态：当前状态和环境状态环境成为一切过程的终点，强度量差为这些过程的推动力。18:56:2475有效能分类：18:56:2476有效能的性质（1）加和性：即Ex=ΣExi；（2）有效能、无效能均为特殊的热力学参量，需由两个状态量来决定（现状态与环境状态），且只与终始两个状态有关，与实际路径无关，在此称为含蓄量；（3）在可逆过程中，有效能没有损失；在实际过程中，有效能发生损耗，有效能转换为无效能。18:56:2477能级ε—单位能量所含有的有效能有效能Ex与能量E比值称为“能级系数”ε：即ε为反映能量质量的参数或能量的品位。有效能的损耗，亦即能的降质，ε↓。18:56:24786.5.2有效能的计算（1）机械能、电能的有效能机械能和电能全部是有效能，即动能和位能也全部是有效能。（2）物理有效能物理有效能是指系统的温度、压力等状态不同于环境而具有的有效能。——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。18:56:2479①热有效能温度为T的恒温热源的热量Q,热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：18:56:2480②压力有效能对于理想气体：每摩尔理想气体气体的压力有效能：18:56:2481（3）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（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。18:56:2482例6-4：

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p＝0.1013MPa、T0＝298.15K，并就计算结果对蒸汽的合理利用加以讨论。解：参数P/MPaT/K(H-H0)kJ/kgEx/kJ/kgEx/(H-H0)%水0.1013298.15饱和蒸汽1.013453267181430.48过热蒸汽1.013573294893431.68饱和蒸汽6.867557.52670104339.06饱和蒸汽8.6115732678109240.7818:56:2483由计算结果可见：（1）压力相同（1.013MPa）时，过热蒸汽的有效能较饱和蒸汽为大，故其做功能力也大。（2）温度相同（573K）时，高压蒸汽的焓值反较低压蒸汽为小，所以通常用低压蒸汽作为工艺加热之用，以减少设备费用。（3）温度相同（573K）时，高压蒸汽有效能比低压蒸汽大，而且热转化为功的效率也较高（前者40.78%，后者31.68%）。所以大型合成氨厂，温度在623K以上的高温热能都用来产生10.33MPa的蒸汽，作为获得动力的能源，以提高热能的利用率。（3）表中所列557.5K和453K时，饱和蒸汽所能放出的热量基本相等，但高温蒸汽的有效能比低温蒸汽大。由此说明，盲目的把高温高压蒸汽用作加热就是一种浪费。因此，一般用来供热的大都是0.5~1.0MPa的饱和蒸汽。18:56:24846.5.3过程的不可逆性和有效能损失一切生产实际过程都是不可逆过程，在不可逆过程中存在各种不可逆因素，例如各种传递过程和反应过程都存在着阻力，如流体阻力、热阻、扩散阻力和化学反应阻力等。要使过程以一定的速度进行，就必须克服阻力，保持一定的推动力，必然会造成体系有效能的损失。根据有效能的定义式，分别求得体系在始态1和终态2的有效能，并相减可得：18:56:2485即：系统由状态1变化到状态2，有效能的变化等于按完全可逆过程完成该状态变化的理想功。当∆Ex＞0，系统的变化需要消耗外功，最小为Wid当∆Ex＜0，系统的变化可对外做功，最大为Wid18:56:2486因此，在可逆过程中减小的有效能全部用于做功，有效能没有损失。但对于不可逆过程，情况有所不同，实际所做的功总是小于理想功，既小于有效能的减少，所以有效能必然要有损失。由此可见，在不可逆过程中，有部分有效能降级变为无效能而不做功，其总的有效能损失就等于损失功。即，有效能损失：18:56:2487（1）传热过程高温物流放出热量-

∂Q的熵变：低温物流吸收热量∂Q的熵变：有效能损失：因此：ⅰ)实际传热过程因存在温差，存在有效能损失；ⅱ)温差增大，有效能损失增大。总熵变：18:56:2488（2）流体输送（稳流过程）对稳流体系，若忽略动能和势能：对管道流动，一般情况下，Q=0（无热交换）WS=0（无轴功）所以：ΔH=0dH=0对于封闭体系热力学基本方程：即对于无换热、无轴功稳流体系中单位质量流体：有效能损失：18:56:2489因此，要降低流动过程有效能损失，就应适当减少流动过程的推动力，也就是减少压降。这就要求减少管路上的弯头和缩扩变化，适当加大管径以减少阻力等。但管径加大后，将使费用增加。这是一对矛盾，必须选择经济流速，谋求最佳管径，解决好能耗与投资的矛盾。（3）传质过程敞开系热力学基本方程：18:56:2490发生传质过程的原因是两相的化学位不等，将上式应用于α和β两相，并假定两相温度相等，略去压力变化，假定总体系与环境之间既无热也无功交换。可得：又知：所以：18:56:2491因此，传质过程有效能损失随活度差的增大而增大。（4）结论：有效能损失在任何不可逆过程都是存在的，有效能损失与过程推动力的大小有关，推动力越大损失越大。18:56:2492例6-5：如图所示，裂解气在中冷塔中分离，塔的操作压力为3.444MPa，液态烃（由C2、C3、C4等组成）由塔底进入再沸器，其温度为318K；经0.1965MP的饱和蒸汽加热蒸发回到塔内。已知再沸器中冷凝水为313K，大气温度T0为293K，液态烃在318K，3.444MP下气化热(∆Hv)为293kJ/kg。汽化熵(∆Sv)为0.921kJ/(kg.K)。求算加热前后液态烃，水蒸气的有效能变化及有效能损失。解：查饱和水蒸汽表：0.1965MP的饱和蒸汽：T=392.6K，H气=2706kJ/kg,S气=7.133kJ/(kg.K)冷凝水：H水=167.4kJ/kg,S水=0.572kJ/(kg.K)18:56:2493(1)求消耗1kg水蒸气蒸发液烃的量m能量衡算：(2)液态烃有效能变化ΔEx烃18:56:2494(3)水蒸气有效能变化(4)有效能损失18:56:24956.6有效能衡算及有效能效率6.6.1有效能平衡方程稳流系统孤立系统有效能平衡式可由热力学第一定律和热力学第二定律推导。18:56:2496由热力学第一定律：（忽略动能、势能）由热力学第二定律，分两种情况考虑:(1)可逆过程：对该稳流系统进行熵平衡计算：18:56:2497输入的有效能：物流带入有效能：热有效能：功有效能：输出的有效能：物流带出有效能：即：18:56:2498(2)不可逆过程：即：对于实际过程，有效能损失总是存在的。18:56:2499注意点：①能量衡算是以第一定律为基础，有效能衡算是以第一、第二定律为基础；②能量守恒，但有效能不一定守恒。可逆过程有效能守恒，不可逆过程有效能总是减少；③能量衡算反映了能量的利用情况，而有效能衡算可反映能量的质量、数量的利用情况；④EL

的计算方法，包括：18:56:241006.6.2有效能效率对于一个设备或过程，输出的有效能与提供给它的有效能的比值。注意点：有效能效率在任何情况下均小于1，大于0；若EL=0，ηEx=1则说明过程为完全可逆过程;若EL

＞0，ηEx＜1，则说明过程为不可逆过程