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暖通空调基础知识课件
第1页，本讲稿共70页
第一部分　工程热力学
第二部分　传热学
第十章 暖通空调基础知识
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第一部分　工程热力学第一节　基本概念
热力系
一、定义
热力系：人为规定的热态而不留下任何痕迹。
可逆过程与准平衡过程从定义上的一个重要区别就在于过程逆行,“没有遗留下任何变化”，例如功、热、状态等变化。
：推动过程的势差无限小，而且不存在任何耗散现象。无耗散效应的准平衡过程就是可逆过程。
所谓耗散指固体或液体的磨擦、电阻、非弹性形变、磁滞等现象起的效应，使能量耗散了，变为热。
可逆过程是热力学的抽象，实际过程是无法实现的，但人们可以无限的接近它。研究可逆过程的目的，在于抓主要矛盾，反映本质。把可逆过程作为实际过程中能量转化效果的比较标准。在实际热力学计算中，通常是把某一实际过程理想化为可逆过程计算，然后引入必要的经验修正。
功与热量
一、可逆过程的功
用符号W表示，单位J或kJ。单位物质所做的体积变化功用w表示，单位J/kg或kJ/kg。

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功：在力学中，功被定义为物体所受的力与该力方向上产生的位移的乘积；在热力学中，功是系统与外界相互作用而传递的能量。当系统作功时，其对外界的作用可用在外界举起重物的单一效果来代替。
体积变化功：可压缩系统通过体积的变化（膨胀或压缩）来和外界交换的功量。
规定：系统对外界做功，功量为正；外界对系统做功，功量为负。
功是传递过程中的一种能量形式。它是伴随着相互作用而产生的，不是系统所含有的能量，所以我们不能说一个系统具有多少功。

单位工质：
可逆过程的比容变化功w的大小可以在p-v图上用过程曲线下面的面积表示。
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二、可逆过程的热
：系统与外界之间依靠温差传递的能量，用符号Q表示，单位J或kJ。单位物质所做的体积变化功用q表示，单位J/kg或kJ/kg。
规定：系统吸收热量，热量为正 ；系统放出热量，热量为负。
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单位工质：
熵（S）：状态参数，是可逆过程热量传递的标志性参数。熵增大,系统吸热；熵减小，系统放热。
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三、功和热的异同
同: 1. 二者都是系统与外界传递能量的一种形式，是传递中的能量，不是包含在系统内部的能量。
2. 是过程量，不是状态量，大小与过程有关。
3. 是迁移能，一旦越过边界，便转化为系统或外界的能量。
异： 1. 能量的形式不同，效果不同，功属于机械能的传递量，热属于热能的传递量。
2. 引起能量传递的原因不同，一种是压力差，一种是温差。
热力循环
热力循环：指工质从某一状态出发，经历一系列热力状态变化之后，又回到初始状态的封闭热力过程。
按作用效果分：正向循环与逆向循环；
按是否可逆分：可逆循环与不可逆循环；
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一、正循环（热机循环或动力循环）
：把热能转变为机械能，给外界提供动力。
从高温热源吸热，将其中一部分热量转变为功，剩余的热量排给低温热源。实施正循环的目的就是要实现热能向机械能的能量转换。
：
循环热效率＝净功量/从热源吸收的热量，即ηt＝ w0 / q1
二、逆循环
1. 作用效果：消耗外功，把热量从低温物体中取出排向高温，按作用目的可分为制冷循环与热泵循环。
制冷循环：从低温热源吸收热量，以维持低温热源的低温状态。
热泵循环：向高温热源放出热量，以维持高温热源的高温状态。
2. 经济性指标：
制冷系数＝从低温热源吸收的热量/耗功量，即ε1=q2/w0；
供热系数＝向高温热源放出的热量/耗功量，即ε2=q1/w0。
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第二节　热力学第一定律
热力学第一定律的实质
一、实质
实质：能量转换与守恒定律在热力学中的应用。
19世纪30-40年代，许多科学家前赴后继，迈尔·焦耳（德国医生）最后发现 和确定了能量转换与守恒定律。这个定律指出：一切物质都具有能量。能量既不可能创造，也不能消灭，它只能在一定的条件下从一种形式转变为另一种形式。而在转换中，能量的总量恒定不变。
二、表述
可以表叙为：在热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持守恒。
热力学第一定律的建立是在资本主义发展初期，那时，有人曾提出各式各样不消耗能量而获得动力的装置，称为第一类“永动机”，但均失败了。因为它违反了热力学第一定律，故针对热力学第一定律另一形象的说法是：
第一类永动机是不可能制造成功的。
三、表达式
热力学第一定律能量