建筑设备工程(暖通)01.ppt

1、建 筑 设 备 工 程 （建筑暖通空调）,第一章 热力学基础知识,一、热力学常用名词介绍 1.热能：组成物质的分子、原子等微粒杂乱无章的热运动的宏观体现。是能量的一种形式。 2.热量：热能的定量描述（热看不见但摸得着，可感觉、触觉）。常见的单位为：焦耳（J），且有： 1 J = 1 Nm（牛顿米） = 0.24 cal（卡） 3.温度：表示物体冷热的程度。常见的温标有三种： a.摄氏温标：最常用。其单位为：摄氏度（）其规定在标准大气压下纯水的冰点是0，汽化点是100。 b.热力学温标：在热力学的计算等处被广泛应用。其单位为：开尔文（K），它与摄氏温标有如下关系： t（）=T（K）-273.15

2、 c.华氏温标：其单位为华氏度（）。规定纯水在标准大气压下的冰点是32，汽点是212，它与摄氏温度有如下关系： t=1.8t+32,第一章 热力学基础知识,一、热力学常用名词介绍 4.压力（压强）：单位面积上所受到的垂直作用力。其单位为：帕斯卡（简称帕，记作：Pa），另常见的单位还有：bar（巴）、Mpa（兆帕）、mmH2O（毫米水柱）等。 工质的真实压力常称为绝对压力，在测量上，常将工质绝对压力P与大气压力Pb之差叫表压力Pg，于是有： P=Pg+Pb 若工质绝对压力P小于大气压Pb时，则令： S=Pb-P S常称之为真空度。 另外：当工质为多种物质组成的混合物时，按克拉贝隆方程PV=MRT

3、，各物质均存在一分压力P1、 P2 、 Pn ，且总压力与各分压力间有： P= P1 + P2 + P3 + Pn,第一章 热力学基础知识,一、热力学常用名词介绍 5.密度：指单位容积内物质的质量。单位：kg/m3。=M/V 6.比容：单位质量物质所占的容积。单位：m3/kg。=V/M 7.重度：指单位容积中物质的重量。单位：N/m3。 =G/V 且有： =g 8.比热容（常称比热）：用来衡量单位质量物质单位温度变化时所吸收或放出的热量。单位为：J/kgK或kJ/kgK（K也可用）。 9.显热：物体在加热（或冷却）过程中因温度变化而吸收或放出的热量。使人有明显冷热变化的感觉。 10.潜热：单位

4、质量的物体在吸收或放出热量的过程中形态发生变化而温度不变，此热量为潜热。 11.功和功率：用外力去移动物体时所消耗的能量为功。单位为：焦耳（J）。单位时间内所消耗的功为功率。单位为：瓦特（W）。,第一章 热力学基础知识,一、热力学常用名词介绍 12.物质状态变化： 1.冷凝（或液化）：气体变成液体的过程。在制冷技术中，制冷剂在冷凝器中的过程即为此过程。 2.凝固：液体变成固体的过程。 3.溶解：固体变成液体的过程。 4.汽化：液体变成气体的过程。常有蒸发和沸腾两种形式： a.蒸发：在任何温度下，液体外露表面的汽化过程。 b.沸腾：在一定温度（沸点）下，液体内部和表面同时发生剧烈的汽化过程即为沸

5、腾。在制冷技术中，制冷剂在蒸发器内由液体变成气体的过程是沸腾过程，但习惯上常称为蒸发，相应的换热器常称为蒸发器。 5.升华：固体直接变成气体的过程。 6.固化：气体直接变成固体的过程。,第一章 热力学基础知识,一、热力学常用名词介绍 13.液化气体的性质 1.饱和温度和饱和压力：设在密闭容器中，存在某物质的液、气两相，从液相液面上的一些分子飞升到气相空间，而气相中因气体分子碰撞液面时又回到液相中去，若两者处于动态平衡状态时，蒸气中的分子数不再增加，这种状态常称为饱和状态。在此状态下的液体常为饱和液体，而此时蒸气常称为饱和蒸气，饱和液体或蒸气的温度称为饱和温度，对应此饱和温度下饱和液体或蒸气的压

6、力常称为饱和压力。 2.过冷和过热：对饱和蒸气在饱和压力下继续加热使其温度高于饱和温度，此状态即为过热，此时蒸气为过热蒸气。对饱和液体在饱和压力下冷却至饱和温度以下称过冷。此液体即为过冷液体。 3.临界温度与临界压力：随着压力的升高，蒸气的比容逐渐接近液体的比容，当两者相等时即为蒸气的临界状态。此时对应的压力、比容和温度分别称为临界压力、临界比容和临界温度。每种气体均有一临界点。临界温度以上的蒸气，无论加多大压力，都不能液化。,第一章 热力学基础知识,一、热力学常用名词介绍 14.湿度：表示湿空气中水蒸汽含量多少的物理量，一般有三种表示方法： 1.绝对湿度z：单位容积湿空气中含水蒸汽的质量，称

7、为湿空气的绝对湿度z，即： z=mq/V kg/m3 因气体容积随温度变化而变化，即使mq不变，z也随温度变化而变化，有时给计算带来不便，故引出含湿量的概念。 2.含湿量d：湿空气常被看作由干空气和水蒸汽组成。在湿空气中与1kg干空气同时并存的水蒸汽量称为含湿量，即： d=mq/mg kg/kg干空气 3.相对湿度：空气中水蒸汽的分压力与同温度下的水蒸汽的饱和分压力之比，或空气的含湿量与同温度下的饱和含湿量之比，即为相对湿度。 =pq/pq,b100%=d/db100% 能表示空气接近饱和的程度，却不能表示水蒸汽含量的多少，而含湿量d则正好相反。,第一章 热力学基础知识,二、热力学第一定律及焓

8、 1.热力学第一定律：即能量守恒定律，在任何发生能量转换的热力过程中，转换前后能量的总量保持不变。,2.气体的压缩功及压容图（p-图）：如图，活塞在气缸中作无摩擦运动，气体压力为p，比容为，若活塞在外力作用下向左运动，则外力对气体作功，这功称为压缩功，反之则为膨胀功。当气体被压缩时，通常比容变小，而压力p变高，此时外力对气体所作的功可写成：,在p-图中即为由1、2、1、2所围的面积。因此利用p-图可非常方便地计算出压缩功。p-图在热力工程中又叫做示功图。,第一章 热力学基础知识,二、热力学第一定律及焓 3.内能与焓 1.内能u：单位质量气体分子动能和势能的总和。为一状态参数，无法直接测量，且一

9、般假定0状态下的气体内能为零。单位为：J/kg。 2.焓i：在热力计算中，常碰到内能和推动力p两项，常合称为焓，它也为一状态参数，也不能直接测量。即： i=u+p 通常若推动力p=0，则常有： i=u=Cpt （Cp为定压比热） 此时的焓即为以0为准的气体的内能。,第一章 热力学基础知识,三、热力学第二定律 阐述了热功转换的方向、条件及限制。常有几种说法，第一种是克劳修斯（Clausius）说法：热不可能自发地、不付代价地、从低温物体传至高温物体。第二种开尔文表述方式：不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化成为功而不留下其他任何变化的热力发动机。实际上若能制造出此类机械（如从大气或海水中吸热而不断地输出机械功）即为第二类永动机，故第二定律的第三种表述为：第二类永动机是不可能存在的。 四、热力学第三定律 不可能用有限个手续使一个物体冷却到绝对温度零度