中职教育二年级上学期装备制造《热力学基础知识（一）》教学课件

热力学基础知识（一）学科：制冷与空调设备安装及维修一、物质的三态世界上的物质有固态、液态及气态三种物理状态，而这三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化。一、物质的三态1.固态与液态物质处于固态时，物质分子间的引力比其他两种状态大，且分子间的距离最小，固体物质具有一定状态。液态的物质分子间的引力较小而间距较大，液态具有流动性而且无一定的形状。一、物质的三态2.气态分子气态物体的分子间距最大而分子间引力很小，分子间无相互约束，不停的进行着无规则运动，气体无固定形状。二、热力学定律1.能量的定义能量是物质运动的度量，它是任何物质都具有的，物质处在各种不同的运动形态之中，相应的就具有各种不同形式的能量。二、热力学定律2.1能量守恒定律能量守恒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另一个系统。这就是能量守恒定律，又称热力学第一定律。Propertiesofenergy在实际的工质状态变化中，热力学第一定律的表达式为q=△u+W式中：q—加给1kg工质的热量，J/Kg

△u—1kg工质内能，J/Kg

W—做功，J/Kg该表达式中各项既可以是正值，也可以是负值，一般规定：工质吸收热量为正，放出热量为负；内能增加为正，减少时为负，膨胀做功为正，压缩做功为负。二、热力学定律2.2能量守恒定律表达式二、热力学定律2.3能量守恒定律的意义

能量的转化与守恒是分析解决问题的一个很重要的方法，它比机械能守恒定律更为普遍。例如物体在空中下落受到阻力时，物体的机械能不守恒，但包括内能在内的总能量守恒。

能量守恒定律是19世纪自然科学中三大发现之一。能量守恒定律是认识自然、改造自然的有力武器，这个定律将广泛的自然科学技术领域联系起来。RudolfClausius克劳修斯描述：热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。1850二、热力学定律3.1热力学第二定律

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，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向改变，只有靠消耗功来实现。开尔文描述：不可能制造出从单一热源吸热、使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。WilliamThomson18513.2热力学第二定律二、热力学定律

热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。二、热力学定律4.1热力学第零定律如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。这一结论称做“热力学第零定律”。

第零定律比起其他任何定律更为基本，该定律是由英国物理学家拉尔夫·福勒于1939年正式提出，比热力学第一定律和热力学第二定律晚了80余年，但是第零定律是后面几个定律的基础，所以叫做热力学第零定律。二、热力学定律4.2热力学第零定律拉尔夫·福勒Therearethreewaysofheattransfer:heatconduction,heatradiationandheatconvection.Theheattransferphenomenonencounteredinproductionandlifeisoftenthecombinationofdifferentprimaryandsecondaryofthesethreebasicways.三、能量的传递方式热量由物体的高温部分传给低温部分，或由高温物体传递给与之接触的低温物体，在传热过程中物体各部分的质量并没有变化或移动。物体的传热能力与材质有关，通常以热导率λ表示某材质的导电能力。根据材料导热性能，可分成热的良导体和不良导体。三、能量的传递方式1.热传导由于流体的宏观运动，从而流体的各个部分之间发生相对位移、冷热流体互相掺混引起的热量传递。2.1热对流三、能量的传递方式三、能量的传递方式2.2热对流对流换热的热量与流体接触固体壁面的面积成正比，与流体和固体壁面的温差成反比，对流换热的的强弱程度用表面传热系数表示。”Itisimpossibletotakeheatfromasingleheatsourceandturnitintousefulworkwithoutothereffects.”三、能量的传递方式3.