热工基础-传热学-1概述
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一、热工基础知识(一)、热力学基础1、温度温度是衡量物体冷热程度的尺度,是物质分子热运动平均动能的度量。
摄氏温标:1个标准大气压下纯水的冰点定为0℃,沸点定为100℃,在这个区域内划分100等分,每1等分为1度,单位为℃。
用t表示。
华氏温标:1个标准大气压下纯水的冰点定为320F,沸点定为2120F,在这个区域t1=1.8t+32 (0F)内划分180等分,每1等分为1度,单位为0F。
用t1表示。
绝对温标:又称热力学温标,每一度大小与摄氏温标相等,起点为物质内分子热T=t+273.15(K)运动完全停止时-273.15℃),单位为K。
用T表示。
2、压力1 bar 巴 =100000 pa 帕斯卡=0.1MPa1 psi 磅/平方英寸=0.0703 kgf/cm21 kgf/cm2 千克力/平方厘米 =98000 pa 帕1 mm aq. 毫米水柱=9.8 pa 帕1 mm hg 毫米汞柱=133.28 pa 帕1 m H2O 米水柱=9800 pa 帕=0.1 kgf/cm2 千克力/平方厘米工程上常将1大气压(B)看成1个工程大气压或0.1MPa,即B=1kgf/cm2,或B=0.1MPa 表压:通过压力表读出的压力,为绝对压力减当地大气压。
真空度:压力比大气压低的程度。
真空度=B-绝对压力3、热能:分子热运动强度的度量,是依靠温差传递的能量。
用Q表示1kcal=4.1868kJ1 kcal/h 大卡/时=1.163 W 瓦1 kW千瓦=860 kcal/h 大卡/时1 btu/h 英制热量单位/时=0.293 W瓦4、比热:单位质量的物质温度每升高或降低1K所需要加入或放出的热量。
定压比热Cp:气体在加热或冷却时,如果保持压力不变,则其比热称为定压比热。
物体的吸(放)热量:Q=mCp(t2-t1)定容比热Cv :气体在加热或冷却时,如果保持体积不变,则其比热称为定压比热。
Cp>Cv绝热指数k:气体的定压比热与定容比热之比为气体的绝热压缩指数,k=Cp/Cv5、理想气体状态方程:pV=mRTR:气体常数,8314/气体分子量,空气为287J/(kg.K)p:Pa,帕V:m3m:kgT:K等温过程,等压过程,等容过程绝热过程:气体状态发生变化时,与外界不发生热量交换的过程称为绝热过程。
904热工基础(实用版)目录一、热工基础概述二、热力学基本概念1.能量与功2.热力学循环三、热力学第一定律1.能量守恒2.内能与热量四、热力学第二定律1.热量传递的方向性2.熵与熵增加原理五、热力学应用领域1.工程热力学2.物理化学正文一、热工基础概述热工基础是研究热力学系统在热力学循环过程中的宏观性质和规律的学科,它主要研究热力学系统的状态变化、能量转换以及热力学循环的效率等问题。
热工基础是能源科学与工程领域的基础知识,广泛应用于电力、化工、冶金等工程领域。
二、热力学基本概念热力学是研究热力学系统在热力学循环过程中的宏观性质和规律的学科。
热力学系统是由一组相互作用的物质和外部环境组成的,其状态变量包括压力、体积、温度等。
热力学系统在热力学循环过程中,会发生能量的转换和传递,从而实现功的输出。
1.能量与功能量是热力学系统状态变化的度量,可以表现为热力学系统的内能、热量和功。
功是热力学系统在力的作用下发生的位移所对应的能量,是能量转换的一种形式。
2.热力学循环热力学循环是指热力学系统在固定的过程路径上进行的一系列状态变化,包括吸热、膨胀、放热和压缩等过程。
热力学循环的效率是指热力学系统在循环过程中实际输出的功与输入的热量之比。
三、热力学第一定律热力学第一定律,又称能量守恒定律,是指热力学系统在状态变化过程中,其内能的变化量等于吸收的热量和对外做的功之和。
即ΔU = Q - W,其中ΔU 表示内能变化,Q 表示吸收的热量,W 表示对外做的功。
1.能量守恒能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一,它表明在任何物理过程中,能量的总量保持不变。
2.内能与热量内能是热力学系统分子无规则运动的能量总和,是热力学系统的一种状态变量。
热量是在热力学系统间由高温部分传递到低温部分的能量,也是热力学系统的一种状态变量。
四、热力学第二定律热力学第二定律是指在热力学循环过程中,热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,即热量传递具有方向性。