热力学基础知识课件

基础知识,1,PPT学习交流,一、热力学知识,2,PPT学习交流,制冷,指在某一特定环境内制造出比周围环境温度低的“冷”环境。所谓“冷”环境，是要求“特定环境”中空气的温度低于“周围环境”的温度，比如要求室内温度（26）低于室外温度（38）等。,热力学知识,3,PPT学习交流,在物理学中，把垂直作用于物体表面的力叫做压力；把单位面积上所受的压力称为压强。压强是物理学中定量表示压力产生作用效果大小的物理量。压强单位为帕斯卡,简称帕(Pa)。1帕表示垂直作用于每平方米(m2)上的力为1牛顿(N)。1Pa=1N/m2，1mmHg=133Pa。在实际工程应用中，人们通常习惯于把压强称为压力。,压力,热力学知识,4,PPT学习交流,指环绕地球的空气层在地球单位表面积上形成的压力。大气压力不仅与海拔高度有关，还随季节、气候的变化稍有差别。,大气压力,热力学知识,5,PPT学习交流,指纬度45的海平面上大气的常年平均压力，其值为760mmHg。地球上绝大多数空调使用地区的大气压力均接近标准大气压，故分析空调系统（包括主机）时，一般假设外部环境压力为标准大气压。,标准大气压力,热力学知识,6,PPT学习交流,在工程中用压力仪表检测出来的密闭容器内的压力。压力表读数为密闭容器内压力与外部大气压力的差值。当内部压力小于外部大气压时，压力表的读数为负值，此时称密闭容器内部处于负压状态或真空状态。当内部压力大于外部大气压力时，压力表的读数为正值，此时称密闭容器内部处于正压状态。,表压力,热力学知识,7,PPT学习交流,密闭容器内部的真实压力。它等于表压力与外部环境大气压力之和。,绝对压力,热力学知识,8,PPT学习交流,密闭容器内部的绝对压力小于外部环境压力时的状态。,真空,热力学知识,9,PPT学习交流,热力学知识,10,PPT学习交流,度量物体冷热程度的物理量。温度是物体分子运动的结果，温度的高低用温标表示。常用的温标有摄氏温标()和华氏温标()。在标准大气压下，以水的结冰温度作为0，沸腾温度作为100，中间分成100等分，每一等分为一摄氏度。在标准大气压下，以水的结冰温度为32，沸腾温度作为212，中间分为180等分，每一等分为一华氏度。,温度,热力学知识,11,PPT学习交流,热力学温标T又称开尔文温标或绝对温标，单位是K。它规定将纯净水在一个标准大气压下的冰点定为273.16K，沸点为373.16K，其间分100等份，每一等份为1K。当物体内部分子的运动终止，其热力学温度T=0K,12,PPT学习交流,热量热是物质热能的表达形式，可以表示物质吸热或放热的多少，用Q表示，单位为焦耳用J表示常用千焦,符号为KJ.,13,PPT学习交流,比热容一千克的物质温度升高或降低一摄氏度时所吸收或放出的热,用C表示.,14,PPT学习交流,内能U内能是制冷系统内部能量的总称.在热力学中,内能是分子热运动动能和分子势能的总和.,15,PPT学习交流,热量与冷量,热量是指由于物质间温度差别而引起转移的能量。冷量的物理含义和热量相同，只是物体温度高于周围介质温度的习惯上称为“热”，其向周围介质放出的能量称为“热量”，而物体温度低于周围介质温度的称为“冷”，其向周围介质吸收的能量即为“冷量”。常用单位有卡（cal）或大卡（kcal）。,热力学知识,16,PPT学习交流,热力学第一定律是能量守恒定律，即一定量的热消失时必然产生一定量的功；消耗一定量的功必然出现与之相对应的一定量的热。,17,PPT学习交流,热力学第二定律,热量能自动从高温物体向低温物体转移，但热量不能自发地从低温物体向高温物体转移。,热力学知识,18,PPT学习交流,显热,物质被加热或冷却时引起物质温度上升或下降所吸收或放出的热量。这里物质的物态并未发生变化。常用单位：卡(cal)或大卡(kcal),热力学知识,19,PPT学习交流,比热,单位质量的物质温度升高或降低1时所吸收或放出的热量。25时水的比热为1kcal/kg。比热是计算显热的一个重要参数。显热计算：Q=cmT,热力学知识,20,PPT学习交流,单位时间内，空调主机产生的冷量（即：单位时间内，空调主机转移出的热量）。制冷量冷水流量冷水入出口温差10,制冷量,热力学知识,104kcalm3/h,21,PPT学习交流,也叫空调负荷。指在单位时间内，为满足房间空调需求，需向房间供应的冷量或者热量。,热力学知识,负荷,22,PPT学习交流,潜热,物质发生物态变化而温度不变时吸收或放出的热量。制冷技术中的蒸发过程和冷凝过程，就是吸收和放出潜热的过程。常用单位：卡(cal)或大卡(kcal),热力学知识,23,PPT学习交流,汽化：物质从液态转变成气态的过程。汽化有两种方式：蒸发和沸腾。汽化热：在一定的温度下，单位质量液体完全变成同温度的气体所需要的热量。例如，水的汽化热100时为539kcal/kg,汽化、汽化热,热力学知识,24,PPT学习交流,蒸发,指液体表面分子汽化变成蒸汽分子的过程。液体均具有蒸发能力，且在任何温度下进行。蒸发过程的快慢与蒸发条件关系很大：a.蒸发面积越大，蒸发过程越快；b.液体温度越高，蒸发过程越快；c.液体表面空气流速越大，液体表面压力越小,蒸发过程越快。,热力学知识,25,PPT学习交流,沸腾：一定压力下,液体被加热到某一温度时,其内部汽泡上升到液体表面且冲出液面而产生大量蒸汽，液体表面产生强烈的汽化现象。沸腾是蒸发现象的剧烈表现。,沸腾、沸点,沸点：一定压力下，液体沸腾时的温度。液体沸点与压力密切相关。例如：1个大气压条件下，水的沸点为100，而6.5mmHg压力时，仅为5。,热力学知识,26,PPT学习交流,冷凝：当蒸汽受压或受冷时放出热量，使蒸汽冷却、凝结成液体的过程。所以冷凝过程实际上是液化过程。凝结热：一定的温度下，单位质量的蒸汽完全变成同温度的液体所放出的热量。,冷凝、凝结热,热力学知识,27,PPT学习交流,饱和温度:液体沸腾时所维持不变的温度称为沸点,又称为在某一压力下的饱和温度.饱和压力:与饱和温度相对应的某一压力称为该温度下的饱和压力,28,PPT学习交流,小结,物质三种形式的状态：气态、液态、固态物质的状态只能在一定的温度和压力条件下存在，当条件发生变化时，状态就会发生改变。,热力学知识,29,PPT学习交流,物质的状态变化,热力学知识,30,PPT学习交流,比焓焓是一个复合状态参数。对于1kg工质所具有的焓称为比焓，一般用符号h表示，单位为J/kg（焦耳/千克）或kJ/kg（千焦/千克）.关于焓的绝对值是无法测量和计算出来的。通常都选择某一个状态作为焓的起点，其他状态点的焓值均是与该点焓的差值。在制冷工程中，一般取0时饱和液体的比焓为200.00kJ/kg。关于比焓的绝对值是无法求出的，实用中也没有必要求出，因为只要知道同一种物质由一种状态变化到另一种状态时，比焓的变化量就可以了。,31,PPT学习交流,比熵熵是一个表征工质状态变化时与外界热量交换程度的物质状态参数。对于1kg工质的熵而言，称为比熵，一般用符号s表示，单位为J/(kgK)焦耳/（千克开）或kJ/（kgK）千焦/（千克开）。熵增加的过程表示工质从外界吸收热量。熵减少的过程表示工质对外界放出热量。与焓一样，熵的绝对值无法测定，在实际应用中也只需了解熵在热力过程中的改变量。当s2s1时，为熵增加的过程，表示工质从外界吸收热量。当s2s1时，为熵减少的过程，表示工质对外界放出热量。,32,PPT学习交流,热的传导：传导热是指物体各部分之间无相对位移、或不同物体直接接触时而进行的热量传递现象。,33,PPT学习交流,热的对流：当液体或气体的温度发生变化后，其密度也随之发生变化。温度低的密度大，向下流动；温度高的密度小，向上升，从而形成对流。,34,PPT学习交流,热的辐射：热辐射依靠物体表面发射可见和不可见的射线（电磁波）传递能量。热辐射不依靠物质的接触而进行热量传递。热辐射过程伴随着能量形式的两次转化，即发射物体的部分内能转化为