第一章 制冷与低温的热力学基础 第一节制冷与低潟原理的热工基础 兴 第二节制冷与低温工质 第三节制冷技术与学科交叉
第一章 制冷与低温的热力学基础 第一节 制冷与低温原理的热工基础 第二节 制冷与低温工质 第三节 制冷技术与学科交叉
第一节制冷与低温原理的热工基础 1.1.1制冷与低温原理的热力学基础 制 冷1热力学第一定律 原 理自然界中的一切物质都具有能量,能量不 与可能被创造,也不可能被消灭,但能量可以从 技、种形态转变为另一种形态,且在能量的转心 水过程中能量的总量保持不交 能量守恒与转换定律是自然界基本规律之
制 冷 原 理 与 技 术 第一节 制冷与低温原理的热工基础 ➢ 自然界中的一切物质都具有能量，能量不 可能被创造，也不可能被消灭；但能量可以从 一种形态转变为另一种形态，且在能量的转化 过程中能量的总量保持不变。 ➢ 能量守恒与转换定律是自然界基本规律之一。 1.1.1 制冷与低温原理的热力学基础 1.热力学第一定律
6).. Ar 热力学能和总能引 热力学能 制 >用符号U表示,单位是焦耳(J) 冷)比热力学能 原 >1kg物质的热力学能称比热力学能 理 >用符号u表示,单位是焦耳/千克(J/kg) 与 技热力状态的单值函数。 术热力学能状态参数,与路径无关。 两个独立状态参数的函数
制 冷 原 理 与 技 术 ➢用符号U表示，单位是焦耳 （J） 热力学能 ➢1kg物质的热力学能称比热力学能 ➢用符号u表示，单位是焦耳/千克 （J／kg） 比热力学能 热力学能 热力学能和总能 热力状态的单值函数。 两个独立状态参数的函数 。 状态参数，与路径无关
内部储存能热力学能a Q总能 外部储存能← 动能 位能。 制工质的总储存能 冷>内部储存能和外部储存能的和,即热力学能与宏观 原 运动动能及位能的总和。一)P 理 B一总能,E一动能E一位能 E=U+E +E 与 技赆若工质量m,速度,重力场中高度z 术 宏观动能 c·重力位能En=mg 2 工质的总能E=U+mc2+mgz 2
制 冷 原 理 与 技 术 工质的总储存能 内部储存能 外部储存能 热力学能 总能 动 能 位 能 ➢ E－总能， Ek －动能 Ep －位能 E=U+Ek +Ep (1-2) ➢ 内部储存能和外部储存能的和，即热力学能与宏观 运动动能及位能的总和 。 若工质质量m，速度cf，重力场中高度z 宏观动能 2 2 1 Ek = mc f 重力位能 E mgz p = 工质的总能 E U mc mgz = + f + 2 2 1 (1-3)
1142 比总能。·=n+2k (1-4) +力学参数c和只取决于工质在参考系中的速度和高度 制M(2能量的传递和转化 冷能量从一个物体传递到另一个物体有两种方式 原 作功 理 借作功来传递能量总和物体宏观位移有关。 与“传热 技借传热来传递能量无需物体的宏观移动 术,推动功 ≯因工质在开口系统中流动而传递的功。 对开口系统进行功的计算时需要考虑这种功。 推动功只有在工质移动位置时才起作用
制 冷 原 理 与 技 术 能量从一个物体传递到另一个物体有两种方式 ➢作功 借作功来传递能量总和物体宏观位移有关。 ➢传热 借传热来传递能量无需物体的宏观移动。 推动功 ➢因工质在开口系统中流动而传递的功。 对开口系统进行功的计算时需要考虑这种功。 推动功只有在工质移动位置时才起作用。 力学参数cf和z只取决于工质在参考系中的速度和高度 2.能量的传递和转化 e u c gz = + f + 2 2 1 比总能 (1-4)