基本热工原理与应用
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热工基础与应用第三版课后题答案热工基础与应用第三版课后题答案:第一章热力学基础1. 什么是热力学系统?热力学系统的分类?答:热力学系统是指一定空间范围内的物质,它可以与外界进行能量、物质和动量的交换。
热力学系统分为开放系统、闭合系统和孤立系统。
2. 热力学第一定律及其公式表达?答:热力学第一定律是指能量守恒原理,即一定量的能量在各种形式间的转换中,总能量量保持不变。
它的公式表达为: $\Delta U = Q -W$,其中$\Delta U$表示系统内能的变化,$Q$ 表示系统所吸收的热量,$W$表示系统所做的功。
第二章理想气体1. 什么是理想气体?理想气体的特点有哪些?答:理想气体是指在一定温度和压力下,以分子作为粗略模型,遵守物理气体状态方程,没有相互作用力的气体。
理想气体的特点是分子间没有相互作用力,分子大小可忽略不计,分子数很大,分子与容器壁之间的碰撞是完全弹性碰撞。
2. 理想气体状态方程及其公式表达?答:理想气体状态方程是描述理想气体状态的基本方程,公式表达为$pV=nRT$,其中$p$表示压力,$V$表示体积,$n$表示物质的定量,$R$为气体常数,$T$表示气体的绝对温度。
第三章湿空气1. 什么是湿空气?湿空气的组成及其特点?答:湿空气是指空气中含有一定量的水蒸气的气体体系。
湿空气主要由氧气、氮气和水蒸气等气体组成。
湿空气的特点是其含水量随着温度和压力的变化而发生变化,同时湿空气的性质也会随着水蒸气的增加发生改变。
2. 湿空气状态的计算方法?答:湿空气的状态可用气体混合物的状态方程描述,即Dalton分压定律。
同时,根据水蒸气分压度和空气分压度的表格,可以通过查表法来计算湿空气的状态。
第四章热功学性质1. 热功学性质的三种基本类型是什么?答:热功学性质的三种基本类型是热力学势、热容和熵。
2. 熵的基本概念及其计算?答:熵是指物理系统内部不可逆过程的度量。
根据定义,熵的计算公式为$\Delta S = Q/T$,其中$\Delta S$表示熵的变化量,$Q$表示系统吸收的热量,$T$表示系统的温度。
904热工基础【最新版】目录一、热工基础的概念与重要性二、热工基础的基本原理三、热工基础的应用领域四、热工基础的发展趋势正文一、热工基础的概念与重要性热工基础,全称为热能工程基础,是一门研究热能的生成、转换、传输及利用的学科。
它主要研究热力学、传热学、燃烧学等基础理论,以及热力设备、热力系统等实际应用。
在我国能源领域,热工基础占据着重要地位,对于能源的开发、利用和节约具有重要意义。
二、热工基础的基本原理热工基础主要包括以下几个方面的基本原理:1.热力学原理:研究热能与其它能量之间的转换关系,如热力学第一定律和第二定律。
2.传热学原理:研究热能在不同介质中的传输规律,如导热、对流和辐射传热。
3.燃烧学原理:研究燃料与氧气在特定条件下的化学反应过程,如燃烧反应动力学和燃烧过程的控制。
三、热工基础的应用领域热工基础在多个领域具有广泛的应用,如:1.能源工程:包括火力发电、核能发电、太阳能发电等,热工基础为这些领域提供理论基础和设计依据。
2.化工过程:石油化工、煤化工、天然气化工等,热工基础为化工过程提供热能转换和利用的技术支持。
3.冶金工业:钢铁、有色金属等,热工基础为冶金工业提供高温熔炼、热处理等关键技术。
4.航空航天:火箭推进、发动机燃烧等,热工基础为航空航天领域提供高性能热力系统的设计与优化。
四、热工基础的发展趋势随着全球能源需求的增长以及环境污染问题的加剧,热工基础在未来发展中将面临诸多挑战和机遇。
具体表现在以下几个方面:1.高效清洁能源技术的研究:热工基础将更加注重高效、清洁、可再生能源技术的研究,以降低能源消耗和减少环境污染。
2.节能减排技术的发展:热工基础将加大对节能减排技术的研发力度,提高能源利用效率,降低碳排放。
3.热工系统智能化:随着信息技术的发展,热工基础将引入大数据、云计算等技术,实现热工系统的智能化和优化运行。
总之,热工基础作为能源领域的重要学科,对于我国能源事业的发展和环境保护具有重要意义。
铝材的热加工原理及应用1. 引言铝材作为一种广泛应用于工程领域的材料,其热加工技术在铝材加工中具有重要的地位。
本文将介绍铝材热加工的基本原理以及在工程应用中的具体应用。
2. 铝材的热加工基本原理铝材的热加工是通过控制材料的温度和应力,使其发生塑性变形,以达到材料形状调整或表面性质改善的目的。
以下是一些常用的铝材热加工方法:2.1 热轧热轧是指将高温下铝材进行连续的加工,通常在500℃以上进行。
这样可以大大降低铝材的强度和硬度,使其更容易进行变形。
热轧可用于生产铝板、铝带等产品。
2.2 热挤压热挤压是指将铝坯加热到较高温度,然后在模具中施加压力,使其通过钢模孔进行挤压成型。
这种方法常用于生产铝管、铝型材等产品。
2.3 铝材的热处理铝材的热处理是指将铝材加热到一定温度,然后进行退火、淬火等处理,以改变其内部结构和性能。
这样可以提高铝材的强度、硬度和耐腐蚀性。
3. 铝材热加工的工程应用铝材热加工在工程应用中有广泛的应用场景,以下是一些典型的应用场景:3.1 航空航天工业铝材热加工在航空航天工业中的应用非常广泛。
通过热加工可以生产各种形状复杂的铝合金零件,如发动机外壳、机翼等。
3.2 汽车制造业铝材热加工在汽车制造业中的应用越来越广泛。
通过热加工可以生产轻量化的汽车零部件,提高车辆的燃油效率和性能。
3.3 建筑与装饰工业铝材热加工在建筑与装饰工业中也有重要应用。
通过热加工可以生产各种铝合金型材,用于建筑结构和室内装饰。
3.4 电子工业铝材热加工在电子工业中的应用日益增多。
通过热加工可以生产铝基板、散热器等用于电子器件的关键部件。
4. 结论铝材的热加工是一种重要的材料加工技术,通过控制材料的温度和应力,在工程应用中能够实现铝材的形状调整和性能改善。
在航空航天、汽车制造、建筑装饰和电子工业等领域,铝材热加工都有着广泛的应用。
随着科技的进步,铝材热加工技术将会越来越重要,为各个行业的发展做出贡献。
以上是铝材的热加工原理及应用的简要介绍,由于篇幅限制,本文只涉及了一些基础知识和典型应用场景,希望可以对读者了解铝材热加工提供一些帮助。
《热工基础及应用》第3版知识点第一章 热能转换的基本概念本章要求:1.掌握研究热能转换所涉及的基本概念和术语;2.掌握状态参数及可逆过程的体积变化功和热量的计算;3.掌握循环的分类与不同循环的热力学指标。
知识点:1.热力系统:根据研究问题的需要和某种研究目的,人为划定的一定范围内的研究对象称为热力系统,简称热力系或系统。
热力系可以按热力系与外界的物质和能量交换情况进行分类。
2.工质:用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。
3.热力状态:热力系在某瞬时所呈现的宏观物理状态称为热力状态。
对于热力学而言,有意义的是平衡状态。
其实现条件是:0,0,0p T μ∆=∆=∆=。
4. 状态参数和基本状态参数:描述系统状态的宏观物理量称为热力状态参数,简称状态参数。
状态参数可按与系统所含工质多少有关与否分为广延量(尺度量)参数和强度量状态参数;按是否可直接测量可分为基本和非基本状态参数。
5. 准平衡(准静态)过程和可逆过程:准平衡过程是基于对热力过程的描述而提出的。
实现准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势差要无限小,即0p ∆→,0T ∆→(0μ∆→)。
6、热力循环:为了实现连续的能量转换,就必须实施热力循环,即封闭的热力过程。
热力循环按照不同的方法可以分为:可逆循环和不可逆循环;动力循环(正循环)和制冷(热)循环(逆循环)等。
动力循环的能量利用率的热力指标是热效率:0=t H W Q η;制冷循环能量利用率的热力学指标是制冷系数:L 0=Q W ε。
第二章 热力学第一定律本章要求:1. 深入理解热力学第一定律的实质;2. 熟练掌握热力学第一定律的闭口系统和稳定流动系统的能量方程。
知识点:1. 热力学第一定律:是能量转换与守恒定律在涉及热现象的能量转换过程中的应用。
热力学第一定律揭示了能量在传递和转换过程中数量守恒这一实质。
2. 闭口系统的热力学第一定律表达式,即热力学第一定律基本表达式:Q U W =∆+。
热工基础的原理及应用1. 热工基础的概念热工基础是热力学和热传导学的基础,是研究能量转化、能量传递和能量转换的科学。
它主要涉及热力学、热传导、热辐射等内容,可以应用于各个领域,如工业、航空航天、能源等。
热工基础对于理解和应用能量转化、传递和转换非常重要。
2. 热工基础的原理2.1 热力学的原理热力学是热工基础的重要组成部分,它研究的是热力学系统中能量的转化和传递规律。
热力学的基本原理包括以下几个方面:•热力学第一定律:能量守恒,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量不会减少或增加。
•热力学第二定律:熵增原理,自然界的熵总是增加的,热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
•热力学第三定律:绝对零度原理,当温度接近绝对零度时,物体的熵趋于零。
2.2 热传导的原理热传导是热工基础中的重要内容,研究的是物体内部的热量传递规律。
热传导的原理可以用以下几个概念和公式来描述:•热导率:热导率是物质传导热量的能力,它的单位是瓦特/米·开尔文(W / m · K)。
•热传导方程:热传导方程描述了物体内部的温度变化与热流量之间的关系,可以用下面的公式表示: $Q = -k \\cdot A \\cdot \\frac{{dT}}{{dx}}$ •热阻和热导:热阻是物体传输热量的阻力,它的大小取决于物体的热导率和几何形状。
2.3 热辐射的原理热辐射是热工基础中的另一个重要内容,研究的是物体通过辐射传递热量的规律。
热辐射的原理可以用以下几个概念和公式来描述:•黑体辐射:黑体是理想的辐射体,它能完全吸收所有进入它表面的辐射能,并能以最大的效率辐射出去。
•斯特藩-玻尔兹曼定律:斯特藩-玻尔兹曼定律描述了黑体辐射的功率密度与温度的关系,可以用下面的公式表示: $P = \\sigma \\cdot A \\cdot T^4$•辐射传热:物体的辐射传热是指物体通过辐射的方式将热量传递给其它物体,其传热速率与物体的温度差和表面特性有关。
第一节了解建筑热工的基本原理•一、热工环境的基础知识•(一)根据传热机理的不同,传热的基本方式分为传导、对流和辐射三种。
建筑物的传热大多是辐射、对流和导热三种方式综合作用的结果。
•(二)材料的导热系数(λ)•1.导热性能是材料的一个非常重要的热物理指标,它说明材料传递热量的一种能力。
材料的导热能力用导热系数“λ”来表示,导热系数的单位为W/m·k,导热系数值λ越小,则材料的绝热性能越好。
工程上常把导热系数λ值小于0.25 W/(m·k)的材料称为绝热材料,如矿棉、泡沫塑料、珍珠岩等。
•2.影响材料导热系数的主要因素有材料的分子结构及其化学成分,材料的重度,材料的湿度状况和材料的温度状况。
•3.材料的蓄热系数•材料的蓄热系数,就是表示材料储蓄热量的能力。
重度大的材料蓄热系数大,材料储藏的热量就越多,其蓄热性能好;重度小的材料,蓄热系数小, 其蓄热性能差。
轻型围护结构热稳定性差,其原因就在于此•(三)体型系数•1. 建筑物与室外大气接触的外表面积F0 与其所包围的体积V0 的比值(面积中不包括地面和不采暖楼梯间隔墙与户门的面积)。
•2.在建筑热工环境设计中,用总热阻R0 作为衡量围护结构在稳定传热条件下的一个重要的热工性能指标。
总热阻R0 是由平壁内表面热转移阻Ri, 平壁外表面热转移阻Re和围护结构热阻R组成的.在采暖空调工程中习惯采用总传热系数K0 ,两者之间成互为倒数的关系•2.对同样体积的建筑物,在各面外围护结构的传热情况均相同时,外围护结构的面积越小则传出去的热量越小。
•3. 如建筑物的高度相同,则其平面形式为圆形时体型系数最小,依次为正方形、长方形以及其他组合形式。
随着体型系数的增加,单位面积的传热量也相应加大。
建筑的长宽比越大,则体型系数就越大,耗热量比值也越大。
•4.多层居住建筑的体型系数以0.3或0.3以下为宜,大于0.3则比较不利于节能,需增加围护结构热阻来弥补过多的热损失。
热工原理迈耶公式
【最新版】
目录
1.热工原理概述
2.迈耶公式介绍
3.迈耶公式的应用
4.总结
正文
【1.热工原理概述】
热工原理是研究热力学系统中热力学过程的一般规律,它主要涉及热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
热力学过程分为等温过程、等压过程、等体过程和绝热过程等。
热工原理为研究热力学系统中各种热力学过程提供了理论基础,有助于我们更好地理解和控制热力学过程。
【2.迈耶公式介绍】
迈耶公式是热力学领域中一个重要的公式,它用于描述等压过程中的热力学性质。
迈耶公式的表达式为:C_p = γ * (H - T),其中 C_p 表示定压热容,γ表示比热容比,H 表示焓,T 表示温度。
通过迈耶公式,我们可以计算等压过程中的热力学性质,从而更好地分析和控制热力学过程。
【3.迈耶公式的应用】
迈耶公式在热力学领域有广泛的应用,例如在研究气体压缩、燃烧过程、热力学循环等过程中,都可以利用迈耶公式来描述等压过程中的热力学性质。
此外,迈耶公式还可以与其他热力学公式相结合,求解更复杂的热力学问题。
【4.总结】
热工原理是研究热力学过程的一般规律,而迈耶公式是描述等压过程中的热力学性质的一个重要公式。
关于热工设备基础知识讲解1. 引言热工设备是指用于加热、冷却、分离和传递热量的装置。
在工业生产中,热工设备广泛应用于化工、能源、制药、食品等行业。
了解热工设备的基础知识对于正确使用和维护这些设备至关重要。
本文将对热工设备的一些基础知识进行讲解。
2. 热工设备的分类热工设备根据其功能和用途可以分为几类,常见的分类包括以下几种:2.1 加热设备加热设备主要用于将原料或其他物质加热到一定的温度。
常见的加热设备有蒸发器、换热器和燃烧器等。
2.1.1 蒸发器蒸发器是一种将液体转化为蒸汽或气态物质的设备。
蒸发器通过加热液体使其蒸发,并将蒸汽收集和处理。
常见的蒸发器有单效蒸发器、多效蒸发器和闪蒸器等。
2.1.2 换热器换热器是一种用于热量传递的设备,常用于加热和冷却过程中。
换热器通过使流动的两种介质(如液体和气体)进行热量交换来实现对介质加热或冷却的目的。
根据传热介质的状态,换热器可分为常压换热器、压力换热器和膜换热器等。
2.1.3 燃烧器燃烧器是一种将燃料燃烧产生高温热能的装置。
燃烧器一般由燃烧室、燃烧器头和燃料供给系统等组成。
燃烧器广泛应用于工业生产和家庭生活中,如燃气灶、工业锅炉等。
2.2 冷却设备冷却设备主要用于将物体或流体的温度降低。
常见的冷却设备有冷却器、冷凝器和空调等。
2.2.1 冷却器冷却器是一种用于冷却流体或气体的设备。
冷却器通过传递热量使流体或气体的温度降低。
常见的冷却器有冷却塔、冷却卷管和冷却螺旋管等。
2.2.2 冷凝器冷凝器是一种用于将蒸汽或气体冷凝成液体的设备。
冷凝器通过传递热量使蒸汽或气体的温度降低而冷凝成液体。
冷凝器广泛应用于化工、能源和制冷等领域。
2.2.3 空调空调是一种用于调节室内温度和湿度的设备。
空调通过冷却或加热空气来满足人们的舒适需求。
空调广泛应用于家庭、办公室和商业场所等。
3. 热工设备的工作原理热工设备的工作原理基于热传导、对流和辐射等物理原理。
不同的热工设备有不同的工作原理。
热工测量参考答案热工测量热工测量是一项在工程领域中非常重要的技术,它主要用于测量和控制各种热量参数,以确保工业生产的安全和高效。
本文将介绍热工测量的原理、应用和发展趋势。
一、热工测量的原理热工测量的原理基于热量传递和能量守恒定律。
在热工测量中,我们通常使用热电偶、热敏电阻、红外线测温仪等设备来测量温度。
热电偶是利用两种不同金属的热电势差来测量温度的,热敏电阻则是利用电阻随温度变化的特性来测量温度的。
红外线测温仪则是通过测量物体辐射的红外线能量来推算物体的温度。
除了温度,热工测量还可以用于测量其他热量参数,如热流量、热功率和热导率等。
热流量是指单位时间内通过某个物体或介质的热量,它可以通过测量温度差和传热系数来计算。
热功率则是指单位时间内产生或消耗的热量,它可以通过测量温度变化和传热时间来计算。
热导率则是指物质传导热量的能力,它可以通过测量热流量和温度差来计算。
二、热工测量的应用热工测量在工程领域中有着广泛的应用。
首先,它在工业生产中用于监测和控制各种热量参数,以确保生产过程的安全和高效。
例如,在石油化工行业中,热工测量可以用于监测和控制反应器的温度、压力和热流量,以确保反应过程的稳定和安全。
在电力行业中,热工测量可以用于监测和控制发电机组的温度、功率和效率,以确保电力供应的稳定和可靠。
其次,热工测量在环境保护和能源管理中也起着重要的作用。
通过测量建筑物的热量损失和能源消耗,我们可以评估建筑物的能源效率,并采取相应的措施来降低能源消耗和减少碳排放。
此外,热工测量还可以用于监测和控制工业废气的温度和排放量,以确保环境的安全和可持续发展。
三、热工测量的发展趋势随着科技的不断进步和工程技术的不断发展,热工测量也在不断创新和改进。
一方面,热工测量设备的精度和灵敏度不断提高,使得我们可以更准确地测量和控制热量参数。
例如,红外线测温仪的测量范围和分辨率不断扩大,可以应用于更广泛的领域,如医疗、食品安全和火灾监测等。
《热工基础及应用》第3版知识点第一章 热能转换的基本概念本章要求:1.掌握研究热能转换所涉及的基本概念和术语;2.掌握状态参数及可逆过程的体积变化功和热量的计算;3.掌握循环的分类与不同循环的热力学指标。
知识点:1.热力系统:根据研究问题的需要和某种研究目的,人为划定的一定范围内的研究对象称为热力系统,简称热力系或系统。
热力系可以按热力系与外界的物质和能量交换情况进行分类。
2.工质:用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。
3.热力状态:热力系在某瞬时所呈现的宏观物理状态称为热力状态。
对于热力学而言,有意义的是平衡状态。
其实现条件是:0,0,0p T μ∆=∆=∆=。
4. 状态参数和基本状态参数:描述系统状态的宏观物理量称为热力状态参数,简称状态参数。
状态参数可按与系统所含工质多少有关与否分为广延量(尺度量)参数和强度量状态参数;按是否可直接测量可分为基本和非基本状态参数。
5. 准平衡(准静态)过程和可逆过程:准平衡过程是基于对热力过程的描述而提出的。
实现准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势差要无限小,即0p ∆→,0T ∆→(0μ∆→)。
6、热力循环:为了实现连续的能量转换,就必须实施热力循环,即封闭的热力过程。
热力循环按照不同的方法可以分为:可逆循环和不可逆循环;动力循环(正循环)和制冷(热)循环(逆循环)等。
动力循环的能量利用率的热力指标是热效率:0=t H W Q η;制冷循环能量利用率的热力学指标是制冷系数:L 0=Q W ε。
第二章 热力学第一定律本章要求:1. 深入理解热力学第一定律的实质;2. 熟练掌握热力学第一定律的闭口系统和稳定流动系统的能量方程。
知识点:1. 热力学第一定律:是能量转换与守恒定律在涉及热现象的能量转换过程中的应用。
热力学第一定律揭示了能量在传递和转换过程中数量守恒这一实质。
2. 闭口系统的热力学第一定律表达式,即热力学第一定律基本表达式:Q U W =∆+。
814热工基础
814热工基础是热工技术的基础课程,主要介绍了热力学和传热学的基本概念、基本原理和应用。
以下是814热工基础的主要内容:
1. 热力学基本概念:介绍热力学的基本概念,如温度、压力、热量、功等,以及热力平衡、热力过程和热力循环等基本规律。
2. 热力学第一定律:介绍能量守恒原理和热力学第一定律,以及各种能量形式之间的转换关系,如热能转换为机械能等。
3. 热力学第二定律:介绍热力学第二定律,包括熵的概念和各种热力学过程的方向性,以及各种热力设备的工作原理和应用。
4. 传热学基本概念:介绍传热的基本方式,如导热、对流和辐射等,以及传热过程的基本规律。
5. 导热过程分析:介绍导热的基本原理和应用,包括导热系数、傅里叶定律和导热微分方程等。
6. 对流换热分析:介绍对流换热的基本原理和应用,包括牛顿冷却公式、流动阻力和流体动力方程等。
7. 辐射换热分析:介绍辐射换热的基本原理和应用,包括黑体辐射、辐射角系数和辐射换热方程等。
8. 传热过程分析和计算:介绍传热过程的分析和计算方法,包括总传热系数、传热面积和传热效率等。
通过学习814热工基础,学生可以掌握热工技术的基本原理和应用,为进一步学习其他专业课程和从事相关领域的工作打下基础。
热工基础与发动机原理-回复"热工基础与发动机原理"是一个涵盖广泛且具有重要意义的学科。
本文将一步一步回答关于这个主题的问题,并解释其背后的关键原理和应用。
一、热工基础热工基础是研究热能转化与利用的基本理论和方法,是热科学的重要组成部分。
它主要包括热力学和传热学两个方面。
1. 热力学:热力学是研究物质热平衡和热能转化规律的科学。
其基本定律包括热平衡定律、热力学第一定律和热力学第二定律。
热平衡定律表明,当两个物体处于热平衡状态时,它们的温度相等;热力学第一定律表示能量守恒的原理,能量可以从一种形式转化为另一种形式,但总能量保持恒定;热力学第二定律则规定了热能转化的方向性,即自然界中热量只能从高温物体传递到低温物体。
2. 传热学:传热学研究物质内部或物体之间的热量传递规律。
传热过程主要包括导热、对流传热和辐射传热。
导热是指固体或液体中热量通过分子传导传递的过程;对流传热是指热能通过流体运输而传递的过程;辐射传热是指通过电磁辐射的方式使热量传递的过程。
掌握传热规律对于设计高效的热能转换和利用设备至关重要。
二、发动机原理发动机是将热能转化为机械能的设备,广泛应用于交通工具、工业生产等领域。
根据工作物质的不同,发动机包括内燃机和外燃机两种类型。
1. 内燃机:内燃机是一种热机,通过可燃物质在密闭腔体中燃烧产生高温高压气体,并利用气体膨胀驱动活塞或转子进行工作。
内燃机按燃料的不同分为汽油机和柴油机。
汽油机通过点火将燃油与空气混合物点燃,柴油机则通过高压喷射燃油使其自燃。
内燃机按工作循环不同又可分为四冲程和两冲程。
2. 外燃机:外燃机是指燃烧燃料产生高温高压气体的过程在燃烧室外进行的发动机。
最常见的外燃机是蒸汽机,通过煤、石油、天然气等燃料加热水生成蒸汽,利用膨胀驱动活塞进行工作。
外燃机通过驱动活塞或转子转动轴,进而带动机械设备工作。
三、热工基础与发动机原理的关系与应用热工基础与发动机原理存在着紧密的关联,而且在实际应用中相互补充、互相促进。
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。
公共建筑热工计算公共建筑热工计算是指对公共建筑的热能传递过程进行计算,包括热传导、对流、辐射等热传递方式的热阻、热容、热传递效率等参数的计算。
通过热工计算,可以评估建筑的热工性能,优化建筑的热工设计,提高建筑的能源利用效率。
本文将从热工计算的基本原理、方法和一些实际应用场景进行详细介绍。
一、热工计算的基本原理热工计算是通过分析建筑热传递的基本原理和热传递过程的参数来计算建筑的热工性能。
主要基于热传导、对流和辐射三种方式进行分析和计算。
1.热传导:指物质内部的热能传递,主要通过物质内部的分子、原子间的碰撞传递热能。
热传导主要通过热传导系数进行计算,可以通过热传导方程计算材料的热导率。
2.对流:指流体介质(如空气、水等)中的热能传递,主要通过流体的传热系数和表面的传热面积进行计算。
对流传热可以分为自然对流和强制对流两种情况,其中传热系数受到流体性质、速度和表面状态等因素的影响。
3.辐射:指通过电磁波(如热辐射)传递热能,主要通过热辐射的辐射率、温度差和表面积进行计算。
辐射传热是建筑中重要的传热方式,特别是在太阳辐射和建筑外墙、屋面的热传递过程中。
通过以上三种方式的热传递计算,可以得到建筑各个部分的热阻、热容和热传递效率等参数,进而评估建筑的热工性能。
二、热工计算的方法热工计算主要通过数学模型和计算方法进行分析和计算,主要包括建筑热工性能计算、热阻计算和传热系数计算等。
1.建筑热工性能计算:通过建筑的热工性能计算,可以评估建筑的热阻、热容和热传递效率等参数。
常用的计算方法包括建筑热工性能系数法、传导―对流耦合法和有限差分法等。
2.热阻计算:热阻是指阻碍热传导的物理过程,可以通过计算建筑构件(如墙体、窗户、屋顶等)的热阻来评估建筑的保温性能。
常用的计算方法包括单位热阻法和综合热阻法等。
3.传热系数计算:传热系数是评估传热效果的参数,可以通过计算建筑构件内部和外部的传热系数来评估热传递效果。
常用的计算方法包括电阻传热法、潜热传热法和热阻传热法等。
《热工基础及应用》课程教学体会这门课程对于我们机电工程专业的学生来说非常重要,它直接影响到我们以后的发展方向。
所以,我们要认真对待这门课程,从而更好地掌握本专业知识。
热工基础课程是一门实践性很强的课程。
主要内容包括:热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律和热量传递的三种方式等。
它涵盖了流体力学、气体动力学、传热学、热工测量、热工设备及仪表和能源的合理利用与环境保护等多个领域。
所以在授课过程中应注意结合当前国内外热工技术领域的现状和最新进展,使学生加深对有关知识的理解和提高分析问题、解决问题的能力。
因此,在授课过程中,我紧紧抓住热工学科的特点,大量采用了案例教学,边讲解边介绍工作原理。
并通过实验手段让学生掌握每种实验方法的具体操作步骤和注意事项,然后在理论指导下,再让学生动手去做。
如在讲授燃料燃烧基本理论时,针对煤和天然气的着火点低的特点,可在实验室将不同型号的煤或天然气加热,在各个温度区间调节着火点。
学生在动手做的过程中不仅了解了这些物质的特性,而且还学会了思考,并且还增加了实际操作经验。
另外,在讲授热量的输送和热交换时,将锅炉、烟囱和散热器等系统中的物质循环转换成热能,以解决工厂中的热量传递问题。
例如热量的传递包括了导热、对流换热、辐射换热等形式,通过这些形式将热量传递给介质。
首先,在讲授传热学的时候,可以让学生自己制造小型热交换器,如蒸馏瓶、比色管等。
然后根据相同条件下这些物质的特性进行比较,学生就能充分认识这些物质之间的差异性。
再者,由于工业中存在大量的余热、余压问题,在教学过程中,我将其引入教学中,在对这些知识进行讲解时,将热量从一种介质传递到另一种介质中去。
在完成理论教学的同时,还要多让学生参与实践操作。
其次,还可以利用多媒体网络教学平台,让学生随时登录自己的账号,从而可以观看老师的授课视频。
还可以通过PPT演示,让学生看到抽象难懂的热工图,并让他们亲身感受热工图形成的过程,从而更好地理解热工基础课程。
山东大学热工基础课后习题解答第一章 思考题1. 平衡状态与稳定状态有何区别?热力学中为什幺要引入平衡态的概念? 答:平衡状态是在不受外界影响的条件下,系统的状态参数不随时间而变化的状态。
而稳定状态则是不论有无外界影响,系统的状态参数不随时间而变化的状态。
可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。
热力学中引入平衡态的概念,是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?答:不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化。
3.当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大还是愈小? 答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小。
4. 准平衡过程与可逆过程有何区别?答:无耗散的准平衡过程才是可逆过程,所以可逆过程一定是准平衡过程,而准平衡过程不一定是可逆过程。
5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程,这种说法是否正确?答:不正确。
不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态,并不是不能回复到初态。
6. 没有盛满水的热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开,有时被自动吸紧,这是什幺原因?答:水温较高时,水对热水瓶中的空气进行加热,空气压力升高,大于环境压力,瓶塞被自动顶开。
而水温较低时,热水瓶中的空气受冷,压力降低,小于环境压力,瓶塞被自动吸紧。
7. 用U 形管压力表测定工质的压力时,压力表液柱直径的大小对读数有无影响?答:严格说来,是有影响的,因为U 型管越粗,就有越多的被测工质进入U 型管中,这部分工质越多,它对读数的准确性影响越大。
习 题1-1 解:kPa bar p b 100.61.00610133.37555==⨯⨯=-1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+=2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-=3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-=4. kPa bar p p p b v 6.50506.05.0006.1==-==-1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。
814热工基础(原创版)目录一、热工基础的概念与重要性二、热工基础的基本原理三、热工基础的应用实例四、热工基础的发展前景正文一、热工基础的概念与重要性热工基础,全称为热力学与工程热力学基础,是一门研究热现象、热过程及其规律的应用科学。
热工基础广泛应用于能源、动力、航空航天、化学、冶金等工程领域,对于解决实际工程问题具有重要意义。
二、热工基础的基本原理热工基础的基本原理主要包括以下几个方面:1.热力学第一定律:能量守恒定律,即能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
2.热力学第二定律:热过程的方向性,即热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化。
3.热力学第三定律:绝对零度不可达到,即在热力学温度下,物体的内能不可能降为零。
4.热力学循环:热力学循环是指在热力学过程中,工质从热源吸收热量,经过膨胀、冷却、压缩等过程,最后又放出热量回到热源的过程。
三、热工基础的应用实例热工基础在实际工程中有广泛应用,例如:1.热力发电:通过燃烧燃料产生高温高压的蒸汽,推动汽轮机旋转,将热能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。
2.制冷工程:利用制冷剂在压缩、膨胀、冷却、加热等过程中,实现热量的吸收和释放,以达到制冷或制热的目的。
3.热力学循环优化:通过对热力学循环的各个环节进行优化,提高热能利用率,降低能源消耗。
四、热工基础的发展前景随着我国经济的快速发展,能源和环境问题日益突出,热工基础在节能减排、新能源开发等方面具有重要作用。
未来,热工基础将在以下几个方面取得突破和发展:1.高效能源转换技术:研究高效燃烧、传热、流动等技术,提高能源转换效率。
2.新能源开发:研究太阳能、风能、生物质能等新能源的开发和利用技术,减少对化石能源的依赖。
3.节能减排:通过热工基础技术优化,降低能源消耗,减少温室气体排放,保护生态环境。
总之,热工基础作为一门重要的应用科学,对于解决实际工程问题和推动我国经济发展具有重要意义。
热工原理迈耶公式
【原创版】
目录
1.热工原理概述
2.迈耶公式的概念和含义
3.迈耶公式的应用和实例
4.迈耶公式的重要性和影响
正文
【热工原理概述】
热工原理,是研究热力学系统中热力学过程和热力学平衡的基本原理。
热力学系统是由一组相互作用的物质和能量组成的,其状态可以用一组物理量来描述。
热力学过程是指系统状态发生变化的过程,包括热传递、做功等。
热力学平衡是指系统在一定条件下达到的状态,此时系统内部和与外界的物理量变化率为零。
【迈耶公式的概念和含义】
迈耶公式,又称迈耶定律,是由 19 世纪德国物理学家尤利乌斯·迈耶(Julius Mayer)提出的,用来描述热力学系统中热和功之间的关系。
迈耶公式的数学表达式为:Q = W + ΔU,其中 Q 表示系统吸收的热量,W 表示系统对外做的功,ΔU 表示系统内能的变化。
【迈耶公式的应用和实例】
迈耶公式在热力学分析中有广泛的应用。
例如,在热机工作过程中,根据迈耶公式,可以计算出各种热力学循环的热效率。
再如,在化工过程中,根据迈耶公式,可以分析过程的能量收支,优化过程的能源利用。
【迈耶公式的重要性和影响】
迈耶公式是热力学的基本公式,对于理解和分析热力学过程具有重要意义。
它将热和功统一起来,揭示了热力学过程的能量守恒规律,对热力学的发展产生了深远影响。
热的原理及应用1. 热的原理热是指物体内部的分子和原子的运动,是一种能量的传递方式。
热的原理可以归结为热传导、热辐射和热对流。
1.1 热传导热传导是指物体内部由高温区向低温区传递热量的过程。
它主要通过分子之间的碰撞传递热量。
热传导的速度与物体的导热性能、温度差和物体的尺寸有关。
热传导的应用包括导热材料的选择和设计、热传导的数值模拟等。
1.2 热辐射热辐射是物体由于温度不同而发出的辐射能量。
热辐射是通过电磁波的形式传递热量的。
热辐射与物体的温度和物体表面的辐射特性有关。
热辐射的应用包括红外热像仪、太阳能利用、辐射加热等。
1.3 热对流热对流是指流体内部因温度差而产生的对流传热现象。
热对流是通过流体的流动和传热方式的结合来传递热量的。
热对流的速度与流体的性质、流动速度和温度差有关。
热对流的应用包括自然对流换热、强制对流换热、液体冷却等。
2. 热的应用热的应用广泛存在于生活和工业生产中,以下列举几种常见的热的应用。
2.1 温度调节热的应用最常见的之一就是用来调节室内温度。
通过空调、暖气设备等可以调节室内的温度,使人们在不同的季节或环境下感到舒适。
2.2 火力发电火力发电是指通过煤、油、气等燃料燃烧产生的热能转化为电能的过程。
火力发电是目前主要的电力供应方式之一,它具有成本低、灵活性高等优点。
2.3 焊接焊接是指利用热能将两个或多个材料熔接在一起的工艺。
焊接是制造业中常用的连接方式,它广泛应用于建筑、汽车制造、航空航天等领域。
2.4 热处理热处理是指利用热能对金属材料进行热加工的工艺。
热处理可以改变金属材料的组织结构和性能,使其具有更好的力学性能和耐腐蚀性。
2.5 太阳能利用太阳能利用是指利用太阳的辐射能量进行一系列的应用,如太阳能发电、太阳能热水器、太阳能灯光等。
太阳能是一种环保、可持续的能源,具有广阔的应用前景。
2.6 食物加热热的应用还包括食物加热,如火锅、烤肉、炒菜等。
通过加热食物可以改变其口感和营养成分,使其更加美味可口。