1热力学基础.ppt

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1、工程热力学基础江森自控约克空调热是什么？热是能量的一种形式。冷冻是什么？冷冻是从一种物质除去热并且转移它到另一种物质的过程。工程热力学是研究物质的热力性质,能量和能量之间的相互转换的一门基础论学科。它是设计计算和分析各种动力装置、制冷机、热泵空调机组、锅炉及各种热交换的理论基础。热能的利用直接利用：如工业生产中的冶炼、加热、蒸煮、干燥等，又如生活中的热水供应及采暖等。间接利用：将燃料热能通过各种类型的发动机（热机）及发电机，使热能转变为机械能或电能。热力学常涉及两个物理知识蒸发：吸热冷凝：放热蒸发是指在液体自由表面进行气化的过程；冷凝和

2、蒸发过程相反。工程热力学的两个定律热力学第一定律热力学第二定律热力学第一定律：能量既不能创生也不能消亡，只能从一种形式转变为另一种形式，或从一个物体传递给另一个物体，在转变和传递的过程中，能量的总量不变。制冷过程中电能转化为压缩机机械能，机械能转化为制冷剂热能（能量的转变）。制冷剂在蒸发器中蒸发吸收的热量来自于冷冻水（能量的传递）。热力学第一定律辐射冷空气暖空气热不能被破坏热传输的方法辐射热水传导对流冷空气暖空气热力学第二定律：热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体。热力学第二定律在夏季，我们靠空调维持

3、室内低温，此时热量从室内（低温）移向室外（高温），违反了热力学第二定律？热从热流向冷热力学系统在热力学过程中,系统与外界之间通过边界可以有能量的传递(例如功或热量),也可以有物质的流入或流出。为了便于研究与分析问题而确定的对象称为系统状态与状态参数系统与外界之间能够进行能量交换（传热或作功）的根本原因：两者之间存在着热力状态的差异例如：温度差、压力差热力学中常见的状态参数：温度压力密度或比容内能焓熵……其中温度、压力、密度或比容可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本的状态参数温度温度就是表示热力系统冷热状态的物理量，温度的高低的程度可

4、用温度计来度量摄氏温标在标准大气压下，把水的冰点作为0度，沸点作为100度，在0度与100度之间均衡的刻成100格，每格为l度，以符号℃表示。开氏温标(又称绝对温标)它以摄氏温标为基础、把水的冰点定为273.16度，水的沸点定为373．16度，理论上把物质中分子全部停止运动之点作为0度，以符号K表示，T=t+273.16温度差是热传递的推动力！热平衡状态系统就不再有热传递，因此它们具有相同的温度。压力气体由分子组成，亿万分子在无规则的运动中，频繁撞击容器内壁，在内壁单位表面积上垂直产生的力称为压力，在工程中测量气体压力的常用单位是：千克

5、／厘米2、或为mmHg(毫米汞柱)，我国的法定单位是Pa(帕斯卡)。包围地球的空气层对单位地球表面积形成的压力称为大气压力。通常用B表示。单位用帕Pa或千帕kPa表示。大气压力随各地海拔高度不同而存差异。还因季节、气候的变化稍有高低。由于大气压力不同，空气的物理性质和反映空气物理性质的状态参数均要发生变化。所以，在空气调节的设计和运行中，要考虑当地气压的大小，否则会造成一定的误差。大气压力标准大气压：海平面处的大气压：101325Pa760mmHg表压=绝对压力-大气压力相对压力：表压（称工作压力，即表压力），用仪表测定的压力只有绝对压

6、力才是湿空气的状态参数。比容和密度单位容积的工质所具有的质量称为密度。单位质量的工质所占有的容积称为比容。两者互为倒数，因此，只能视为一个状态参数。二者知其一，则另一个也就确定了。热量物体温度的高低表示了物体的物质分子热运动剧烈的程度，温度的高低也表示物体所具有能量的高低，这种能量称为热能。当温度不同的两个物体相接触时，两者温度逐步趋于一致，发生了热能从温度较高的物体向温度较低的物体转移，此时物体所放出或吸收的能量称为热量。热量：物质含有热能的量度。常用的热量单位有：卡在标准大气压力下，将l克的水加热或冷却，其温度升高或降低l℃时，所加

7、进或除去的热量称为l卡，以符号cal表示。因卡的单位太小，工程上往往采用其1000倍的千卡或大卡来表示。具符号为kcal。焦耳在国际单位制中，取热量单位与功的单位一致，以焦耳表示。焦耳相当于用1N(牛顿)的力，共作用点在力的方向上移动lm(米)所做的功。因此，在国际单位制中，焦耳是功和能的单位，采用这种单位使计算简化，焦耳的符号为J焦耳与卡之间的换算为：lkcal(千卡)＝4.19kJ(千焦耳)15oC16oC1kcal1kg水热量传递的两种形式：显热传热潜热传热显热加热水显热：物质不发生相变，仅由于温度改变而吸收/放出的热量。比热：单

8、位质量物质升高单位温度所需的热量（kj/kg℃）。水的比热：1卡/克℃＝4.2kj/kg℃＝1Btu/lb.ºF举例：1kg水从60℃加热到70℃吸收的显热量为多少？显热对固态、液态或气态的物质加热，只要它