制冷空调基础知识(教案)

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1、【课题】第二章制冷空调基础知识第一节热力学定律新授课【教学目标】1.知识目标：工质的基本状态参数，理解热力学定律的内涵及应用。2.能力目标：通过理论知识的学习和应用，培养综合运用能力。3•情感目标：培养学生热爱科学，实事求是的学风和创新意识，创新精神。【教学重点】热力学定律的内涵及应用。【教学难点】焙湿图的意义和应用。【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】4学时。【教学过程】K导入》(2分钟)在热力工程小，实现热能与机械能的转换或热能的转移，都要借助于一种携带热能的工作物质即工质，各种气体、蒸气及液体是工程

2、上常用的工质。在热力过程中，一方面工质的热力状态不断地发牛变化，另一方面工质与外界之间有能量的交换。因此，工质的热力性质及热能转换规律是工程热力学研究的内容。K新课》第一节热力学定律一、工质的物理性质及基本状态参数1.物质的三态固态、液态及气态，三态Z间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。(1)固态该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大，且分子间的距离最小。固体具一定形状。(2)液态液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动，因此液体具有流动性而且无一定的形状。(3)气态和上述两种状态相比较，气态物体的分了间距离

3、最大而分子间引力很小，分子间无相互约束，不停地进行着无规则的运动。因此，气体无形状，元固定体积。物质的状态収决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。1.基本状态参数热力学中常见的状态参数有（基木状态参数）温度八压力八密度。或比体积s比内能“、比恰〃等。（1）温度描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用T表示，单位为K（开）。热力学温度与摄氏温度之间的关系为/=7-273.15K或7=273」5K+/t——摄氏温度，°C。（2）压力Fp=—SF——整个边界面受到的力，N；S——受力边界面的总面积，m2o绝对压力、工作压力和

4、环境大气压力Z间的关系为〃=Amb+Pc（正压）；P=Pamb-负压）Pamb——当地大气压力；Pe工作压力。（3）比体积和密度系统中工质所山冇的空间称为工质的体积。而单位质量的工质所占有的体积称比休积，川o表示，单位为m^/kg。决定压缩机制冷量的重要参数。与工质密度互为倒数。例2-1锅炉中蒸汽压力表的读数/<.=32.3xlO5Pa:凝汽器的真空度值，根据真空表读为Pc=9.5xIO4Pa。若大气压力p.imb=1.01325xl0sPa，试求锅炉及凝汽器中蒸汽的绝对力。解锅炉屮水蒸气的绝对压力p=几mb+Pe=101325

5、x1°5Pa+32.3X105Pa=33.313X105Pa凝汽器（电压电容）屮的绝对压力p=pamb-Pc=1.01325X10’Pa-9.5xlO4Pa=0.633xlO4Pa2.理想气体状态方程式pu=RTRg——气体常数对于质量为m（kg）的理想气体，具状态方程为pV=mRTV质量为m（kg）的气体所占有的体积，m3其它各参数同询。二、热力学定律及应用能量守恒及转换定律：能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转换成另一种形式，或从一个系统转移到一个系统。在实际的工质状态变化中，热力学第一定律的表达式为：（/=Aw+

6、wq——加给1kg工质的热量，J/kg；△“1kgI质内能，J/kg；w机械功，J/kgo热丿J学第二定律：（1）在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移。即在白然条件下这个转变过程是不可逆的，必须消耗功才能使热传递方向倒转过來。（2）任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其它影响的条件下完全变成其它形式的能，这种转变在Fl然条件下是不可逆的。热变为机械功，一定伴随有热量损失。1.热量（1）热量的定义热量是系统与外界之间通过界面传递能量的一种方式。①热量是能量在传递过程屮

7、的一种表现形式。②热輦与热力过程有关，当热量传递给系统即系统吸热时符号为正号，反之取负。单位——J（焦耳）。（2）热量传递的方式①热传导②热对流③热辐射2.恰、比热容（1）焙的基木概念1kg的气体~T•质流入到装冇一定状态工质的容器屮麻，带来的能量等于其全部内能与该气体流动功之和，其值称为焙。h=h+pvH=U+pVH表示质量为加的工质的焙，h表示lkg工质的焙，称为比焙，习惯上统称为“焙”，力的单位为J/kg,H的单位为J。H=U+pV=tn+pv）=tnhH——质量为加的工质的熔，J；U—质量为m的工质的热力学能，J；p工质

8、的压力，Pa；V丁•质的体积，；m工质的质量，kg；ulkg工质的热力学能，J/kg；v工质的比体积，m/kg；h1kg工质的焙，J/kgo焙的变化量即是工质的热量，定压过程热和焙的表达式为（如一2）卩=“2一％+P（v2-vl）=h2-hi（2）比热容lkg物