工程热力学绪论概要.ppt

绪 论 工程热力学是研究热能与其它形式能量相互转换规律的学科 研究内容：能量转换的客观规律；工质的基本热力性质；热工设备的工作过程； 研究方法：宏观研究方法 热力学发展简史 1、十七、十八世纪“热质说”占统绐地位； 1698年英T.Savery发明蒸汽排水装置 2、温标的出现：促进了量热技术的发展 1714年 华氏温标： 定义 水的冰点：32°F，汽点212 °F 1742年 摄氏温标： 定义 水的冰点：0°C，汽点100 °C 3、蒸汽机发明 1766 俄罗斯 波尔宗诺夫 1784 英国 瓦特 4、19世纪上半叶，基于改进蒸汽机的实践 要求-“热力学”出现 1840~1851： 迈耶、焦耳等人建立热力学 第一定律 1850~1851：克劳修斯、汤姆逊等提出热 力学第二定律 5、20世纪上半叶：热力学发展了物理热力学、化学热力学、生物热力学和统计热力学等 * * 萨迪·卡诺(N．L．Sadi Carnot，1796－1832年)。法国科学家，其主要贡献是创立理想热机理论。1796年6月1日生于巴黎。1812年，考入巴黎理工学院，在那里受教于泊松、盖－吕萨克、安培(Ampére)等一批卓有成就的老师。他主要攻读了分析数学、分析力学、画法几何和化学。1824年6月12日发表《关于火的动力》一书，在这部著作中提出了卡诺热机和卡诺循环的概念及卡诺原理（现在称为卡诺定理）。1831年，卡诺开始研究气体和蒸汽的物理性质。1832年8月24日染上霍乱而病逝。 迈耶(J. R. Mayer，1814－1878年)。德国物理学家。1814年11月25日生于符腾堡的海尔布隆。曾就学于蒂宾根大学医学系，1838年获医学博士学位，毕业后在巴黎行医。1841年从行医开始转而研究物理学，于1842年发表了《论无机性质的力》的论文，他从无不生有，有不变无和原因等于结果的观念出发，表述了物理、化学过程中各种力(能)的转化和守恒的思想。迈耶是历史上第一个提出能量守恒定律并计算出热功当量的人。1845年迈耶出版了《论有机体的运动与物质代谢关系》的论文，进一步地发展了他的学说。1848年迈耶出版了《通俗天体力学》一书，将他的热功理论运用到宇宙。1851年迈耶出版了《论热的机械当量》一书，详细地总结了他的工作。1878年3月20日迈尔因右臂结核感染在海尔布逝世。迈耶于偏重于从一般哲学方面即自然力的相互联系方面提出能量守恒的概念，焦耳从实验方面1843年测定了热功当量值，而亥姆霍兹则是从物理理论方面论证了能量转换的规律性。所以，提出能量守恒定律的荣誉通常归之于亥姆霍兹、迈尔和焦耳三人。 亥姆霍兹 德国物理学家、生理学家。1821年10月31日生于柏林波茨坦的一个中学教师家庭。以公费进入柏林皇家军事医学院学习，并柏林大学旁听，自学了伯努利、康德、拉普拉斯、毕奥等人的著作，1842年获医学博士学位。通过对动物体的大量实验，总结出一种自然力如果由另一种自然力产生时，其中当量不变。这最终导致他明确地提出能量守恒定律。1847年他在新成立的德国物理学会发表了著名的关于力的守恒讲演，第一次用数学方式详细地提出今天大家所理解的能量守恒定律。这次讲演内容后来写成专著《力之守恒》，于1853年发表。1882年发表论文《化学过程的热力学》，把化学反应中的束缚能和自由能区别开来。亥姆霍兹在流体力学和电磁理论方面也有突出的贡献。亥姆霍兹的一生，除物理学外，在生理光学和声学、数学、哲学诸方面都作出了重大贡献。亥姆霍兹曾荣任柏林大学校长(1877年)和国家物理工程研究所所长(1888年)。1894年9月8日，在柏林逝世。 开尔文,英国物理学家、发明家。1824年6月26日生于爱尔兰的贝尔法斯特。1845年毕业于剑桥大学。毕业后他赴巴黎跟随物理学家和化学家V. 勒尼奥从事实验工作一年，1846年受聘为格拉斯哥大学自然哲学（物理学当时的别名）教授，任职达53年之久。由于装设第一条大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封他为爵士，并于1892年晋升为开尔文勋爵，开尔文这个名字就是从此开始的。1890～1895年任英国皇家学会会长。1904年任格拉斯哥大学校长，直到1907年12月17日在苏格兰的内瑟霍尔逝世为止。开尔文是热力学的主要奠基人之一，他根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论于1848年创立了热力学温标。1851年他提出热力学第二定律：不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。1852年他与焦耳合作发现