热力学第一定律firstlawofthermodynamics.PPT

第一讲/共七讲 ddd 《制冷空调基础知识》系列讲座 目录 培训背景 培训目的 通过一系列的技术培训，希望非技术人员 掌握基础的制冷空调专业知识 增加对暖通、制冷行业的熟悉程度 熟悉制冷、空调产品 熟悉公司产品特点 制冷空调基础知识 能量守恒定律(law of conservation of energy?) 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。能量守恒定律，是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变。 第一类永动机是不可能造成的。这是许多人幻想制造的能不断地作功而无需任何燃料和动力的机器，是能够无中生有、源源不断提供能量的机器。显然，第一类永动机违背能量守恒定律。  热量不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。 不可能从单一热源取热，把它全部变为功而不产生其他任何影响 地球表面有10亿立方千米的海水，以海水作单一热源，若把海水的温度哪怕只降低O.25度，放出热量，将能变成一千万亿度的电能足够全世界使用一千年。但只用海洋做为单一热源的热机是违反上述第二种讲法的，因此要想制造出热效率为百分之百的热机是绝对不可能的。 当一个系统趋近于绝对温度零度时(即摄氏-273.15度)，系统的熵变化率乃零。 简单而言，在任何能量在由一种形式转为另一种形式过程中，都总会有一部分能量会失去，并非100%原原本本地转化。而量度能量转化过程中失去的能量有多少，一般都是以熵值显示。由于能量在形式转换过程中必有能量损耗，所以在这个过程中，熵总是会增加。换句话说，绝对零度永远不可能达到。 相关知识点 物态 日常所知的固态、液态和气态就是三种“物态”。随着科学的发展，在大自然中又发现了多种“物态”。人类迄今知道的“物态”已达10余种，如：液晶态 、等离子态 、超导态 、超固态等。 物质由一种状态变为另一种状态的过程称为物态变化（change of state)  熔化： 固态→液态 【吸热】 　　凝固： 液态→固态 【放热】 　　汽化： 液态→气态 【吸热】 　　液化： 气态→液态 【放热】 　　升华： 固态→气态 【吸热】 　　凝华： 气态→固态 【放热】 功：是物理学名词。功定义为力与位移的内积。功的正负仅表示动力或阻力做功，不表示大小或方向，功的表达式是一个状态式，是一个过程量。与能量的单位一样。 功率：是指物体在单位时间内所做的功，即功率是表示做功快慢的物理量。功率越大转速越高，汽车的最高速度也越高，常用最大功率来描述汽车的动力性能。最大功率一般用马力 (PS)或千瓦(kw)来表示。 传热：在温差的推动下热能的转移现象有三种基本方式 传导：又称“热传导”或“导热”，当受热不均匀时，物质内部各部分直接接触的质点间产生能量趋于均匀的传热现象 对流：“对流换热”的简称，当流体发生相位位移而使热量转移的现象，只能在流体中出现 辐射：物体通过电磁波来传递热量 传热现象应用：在制冷装置中的许多热交换器都涉及到各种传热过程。例如冷凝器中的制冷剂蒸气在管内凝结放热，冷却介质在管外吸热，蒸气凝结时放出的潜热穿过管壁传递到冷却介质中去。 热流密度：又称“热流速率”或“热通量”。单位时间内通过单位面积的热量。常用q表示，单位为W/m2 热力学平衡状态：即热力系统在某一瞬间所呈现的宏观物理状态处于平衡的热力系统，在没有外界影响的条件下，物体的各部分在长时间内不发生任何变化，系统中各处具有一致的温度与压力等。 热平衡：系统中各部分的温度具有均匀一致时所达到的平衡称“热平衡” 相平衡：系统中各相之间的相互转变达到的平衡称“相平衡” 力平衡：系统中各部分的相互作用力等于零，不产生任何宏观位移时所达到的平衡称“力平衡” 熵 (entropy):是表示任何一种能量在空间中分布的均匀程度。能量分布越均匀，熵就越大。熵是混乱和无序的度量。 焓（enthalpy):是湿空气的一个重要参数。是一个内能与压力位能之和的复合状态参数。 在空调过程中，湿空气的状态经常发生变化，焓可以很方便确定该状态变化过程中的热交换量。湿空气的变化过程是定压过程，焓差等于热交换量. 1 kJ(千焦耳)＝0.239kcaI(千卡) l kcal(千卡)＝4.19kJ(千焦耳) 1 kcal(千卡)＝3.969 Btu(英热单位) l Btu(英热单位)＝252 cal(卡) 1 kW(千瓦)＝860 kca1／h(千卡／时) 1 美国冷吨＝3024 kca1／h(千卡／时) 1日本冷吨＝3320 kca1／h(千卡／时) 1匹 ＝ 2.5 kW（用于风冷机组）