第三節(jié) ?分析法

能量平衡法對提高能源利用率，實現(xiàn)能量有效利用的作用是不容低估的。但隨著生產(chǎn)和能源消費的不斷增長，能源供需矛盾日益突出;而且用能系統(tǒng)使用能源的種類和能量的品位也日趨多樣化(如除燃料的化學能、電能外，還有余熱能、地熱能、風能、太陽能等)，人們越來越認識到單純的以熱力學第一定律為基礎(chǔ)的能量平衡法的不足之處。例如，能量平衡只能反映系統(tǒng)的外部損失(如排熱、散熱等損失)，而不能揭示能量轉(zhuǎn)換和利用過程中的內(nèi)部損失(即不可逆損失);能量平衡不能適用于不同品位能源同時存在的綜合系統(tǒng)。能量平衡法的這種缺陷，從熱力學理論看，并不難理解，因為單純考察能量的數(shù)量平衡，而不考慮能量“質(zhì)”的差異，就很難全面地反映能源利用的完善程度。?分析法正是從“質(zhì)”和“量”兩方面來綜合評價能源系統(tǒng)的新方法。

?分析法的基本原理是以對平衡狀態(tài)(基準態(tài))的偏離程度作為?，或者做功能力的度量。通常都采用周圍環(huán)境作為基準態(tài)。因為從熱力學第二定律可知，周圍環(huán)境是所有能量利用過程的最終冷源。

一、?的表達式

1.熱量?

從恒溫熱源，可逆地取出熱量Q的?，稱為熱量?，其表達式為

2.燃料?

燃料?是燃料與氧氣可逆地進行燃燒反應(yīng)后，與周圍環(huán)境(T0，P0)達到平衡時所能提供的最大有用功。

由于燃料是與環(huán)境狀態(tài)有關(guān)的，故To=298.15K(25℃)、po=0.098MPa的燃料?定義為標準?，以符號er。表示，若燃料在高溫高壓下供人燃燒系統(tǒng)，則應(yīng)將相應(yīng)的燃料顯熱?計人燃料的總值?e1中，即