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暖通空调基础知识 城建学院 高寿云 第十章 暖通空调基础知识 第一部分　工程热力学 第二部分　传热学 第一部分　工程热力学第一节　基本概念 第二节　热力学第一定律 第三节　理想气体及其混合物 第四节　热力学第二定律 第五节　湿空气 第六节　制冷循环 第二部分　传热学第一节　热量传递的三种基本方式 第二节　导热基本定律及稳态导热 第三节　对流换热 第四节　辐射换热 第五节　换热器 4.过程中传递的能量 膨胀功 热量 （ 等容过程中系统与外界没有膨胀功的传递，过程加入的热量全部用于增加气体的热力学能。 二、等压过程 等压过程是工质在装变化过程中压力保持不变的热力过程。 1.过程方程式：p＝定值 2.初、始状态参数关系式： 及 3.过程在p－v图及T－s图上的表示 为定值） 4.过程中传递的能量 膨胀功 热量 在等压过程中加入或放出的热量，等于气体初、始状态的焓差。 三、等温过程 等温过程是工质在装变化过程中温度保持不变的热力过程。 1.过程方程式：T＝定值，即pv＝定值 2.初始状态参数关系式： 或 3.过程在p－v图及T－s图上的表示 4.过程中传递的能量 膨胀功 热量 等温膨胀过程中吸收的热量，全部转变诶膨胀功；等温压缩时消耗的压缩功全部转变为热量放出。 四、绝热过程 绝热过程是系统与外界没有热交换的情况下发生的热力过程。可逆的绝热过程称为等熵过程。 1.过程方程式： 定值 为比热容比或绝热指数， 2.初始状态参数关系式： 3.过程在p－v图及T－s图上的表示 4.过程中传递的能量 膨胀功 或 热量 q ＝0 多变过程 一、多变过程 凡工质按 定值而变化的过程称为多变过程。其中 为多变指数，在0～±∞之间变化，每个n值代表一个多变过程。 n＝0： p＝定值，为等压过程； n＝1： T＝定值，为等温过程； ?n＝κ： 二、多变过程的分析 可与绝热过程类比分析： 1.初、终状态参数间的关系式： 定值，为可逆绝热过程，即等熵过程； n＝∞： v＝定值，为等容过程。 2.过程中传递的能量 膨胀功 或 热量 其中， 称为多方比热容，当 时， 为负值。 1.多变过程曲线的分布规律 p-v图上：从定容线出发，n由－∞→0→＋∞，按按顺时针方向递增。 T-s图上：多变过程线的分布规律也是多变指数n按顺时针方向递增。 2.过程中各变化量正负值的判别 q的正负值以等熵线为界； w的正负值以等容线为界； △u的正负值以等温线为界。 三、p－v图和T－s图 热力学第二定律的表述与实质 一、自然过程的方向性和不可逆性 经验告诉我们，自然界发生的许多过程是有方向性的。例如： 1.热可以自发地从高温物体传到低温物体，但却不能自发地从低温物体传到高温； 2.气体自发向真空膨胀，但却不能自发压缩，空出一个空间； 3.两种气体可自发地混合，却不可自发地分离； 自发过程：不需任何外界作用而可以自动进行的过程。 非自发过程：没有外界作用的情况下不能自动进行的过程。 自然界的一切自发过程都是具有方向性和不可逆性的，热力过程总是朝着一个方向自发进行而不能自发地反向进行。 非自发过程可以进行，但其进行必须以一定的补偿条件作为代价。 二、热力学第二定律的实质 能量是有品质高低之分的。如：机械能的品质高于热能；高温热能的品质高于低温热能。 定律的实质：能量贬值原理，也就是说在能量的传递与转化的过程中，能量的品质只能降低不能提高。 三、表述 “热二”有各种各样的说法，最常见的两种是： 克劳修斯说法（1850）：不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。 开尔文说法（1851）：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功，而不引起其它变化。 无论有多少种不同的说法，它们都反映了客观事物的一个共同本质，即自然界的一切自发过程有方向性。 卡诺循环与卡诺定理 一、卡诺循环 卡诺循环是1824年法国青年工程师卡诺提出的一种理想的有重要理论意义的可逆热机的可逆循环。 1.卡诺循环的组成：它是工作于两个热源间的，由两个可逆等温过程和两个可逆绝热过程所组成的可逆正向循环。 2.卡诺循环的热效率： 3.结论： （1）热效率ηt,c与工质的性质无关，只取决于高温热源的温度T1与低温热源的温度T2。 （2）提高T1，降低T2，可以使卡诺循环的热效率提高。 （3）热效率ηt,c总是小于1，也就是说不可能通过热机循环将热能全部转换为机械能。 （4）T1＝T2时，ηt,c＝0，说明没有温差是不可能连续不断地将热能转换为机械能的。 二、逆