熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（一）學(xué)科：制冷與空調(diào)設(shè)備安裝及維修一、物質(zhì)的三態(tài)世界上的物質(zhì)有固態(tài)、液態(tài)及氣態(tài)三種物理狀態(tài)，而這三態(tài)之間是通過吸熱或放熱來完成其狀態(tài)轉(zhuǎn)化。一、物質(zhì)的三態(tài)1.固態(tài)與液態(tài)物質(zhì)處于固態(tài)時(shí)，物質(zhì)分子間的引力比其他兩種狀態(tài)大，且分子間的距離最小，固體物質(zhì)具有一定狀態(tài)。液態(tài)的物質(zhì)分子間的引力較小而間距較大，液態(tài)具有流動(dòng)性而且無一定的形狀。一、物質(zhì)的三態(tài)2.氣態(tài)分子氣態(tài)物體的分子間距最大而分子間引力很小，分子間無相互約束，不停的進(jìn)行著無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，氣體無固定形狀。二、熱力學(xué)定律1.能量的定義能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的度量，它是任何物質(zhì)都具有的，物質(zhì)處在各種不同的運(yùn)動(dòng)形態(tài)之中，相應(yīng)的就具有各種不同形式的能量。二、熱力學(xué)定律2.1能量守恒定律能量守恒定律能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅，只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，或從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)。這就是能量守恒定律，又稱熱力學(xué)第一定律。Propertiesofenergy在實(shí)際的工質(zhì)狀態(tài)變化中，熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為q=△u+W式中：q—加給1kg工質(zhì)的熱量，J/Kg

△u—1kg工質(zhì)內(nèi)能，J/Kg

W—做功，J/Kg該表達(dá)式中各項(xiàng)既可以是正值，也可以是負(fù)值，一般規(guī)定：工質(zhì)吸收熱量為正，放出熱量為負(fù)；內(nèi)能增加為正，減少時(shí)為負(fù)，膨脹做功為正，壓縮做功為負(fù)。二、熱力學(xué)定律2.2能量守恒定律表達(dá)式二、熱力學(xué)定律2.3能量守恒定律的意義

能量的轉(zhuǎn)化與守恒是分析解決問題的一個(gè)很重要的方法，它比機(jī)械能守恒定律更為普遍。例如物體在空中下落受到阻力時(shí)，物體的機(jī)械能不守恒，但包括內(nèi)能在內(nèi)的總能量守恒。

能量守恒定律是19世紀(jì)自然科學(xué)中三大發(fā)現(xiàn)之一。能量守恒定律是認(rèn)識(shí)自然、改造自然的有力武器，這個(gè)定律將廣泛的自然科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)系起來。RudolfClausius克勞修斯描述：熱不可能自發(fā)地、不付代價(jià)地從低溫物體傳至高溫物體。1850二、熱力學(xué)定律3.1熱力學(xué)第二定律

在自然條件下熱量只能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，而不能由低溫物體自動(dòng)向高溫物體轉(zhuǎn)移，也就是說在自然條件下，這個(gè)轉(zhuǎn)變過程是不可逆的。要使熱傳遞方向改變，只有靠消耗功來實(shí)現(xiàn)。開爾文描述：不可能制造出從單一熱源吸熱、使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。WilliamThomson18513.2熱力學(xué)第二定律二、熱力學(xué)定律

熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。二、熱力學(xué)定律4.1熱力學(xué)第零定律如果兩個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個(gè)都與第三個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡。這一結(jié)論稱做“熱力學(xué)第零定律”。

第零定律比起其他任何定律更為基本，該定律是由英國物理學(xué)家拉爾夫·福勒于1939年正式提出，比熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律晚了80余年，但是第零定律是后面幾個(gè)定律的基礎(chǔ)，所以叫做熱力學(xué)第零定律。二、熱力學(xué)定律4.2熱力學(xué)第零定律拉爾夫·福勒Therearethreewaysofheattransfer:heatconduction,heatradiationandheatconvection.Theheattransferphenomenonencounteredinproductionandlifeisoftenthecombinationofdifferentprimaryandsecondaryofthesethreebasicways.三、能量的傳遞方式熱量由物體的高溫部分傳給低溫部分，或由高溫物體傳遞給與之接觸的低溫物體，在傳熱過程中物體各部分的質(zhì)量并沒有變化或移動(dòng)。物體的傳熱能力與材質(zhì)有關(guān)，通常以熱導(dǎo)率λ表示某材質(zhì)的導(dǎo)電能力。根據(jù)材料導(dǎo)熱性能，可分成熱的良導(dǎo)體和不良導(dǎo)體。三、能量的傳遞方式1.熱傳導(dǎo)由于流體的宏觀運(yùn)動(dòng)，從而流體的各個(gè)部分之間發(fā)生相對(duì)位移、冷熱流體互相摻混引起的熱量傳遞。2.1熱對(duì)流三、能量的傳遞方式三、能量的傳遞方式2.2熱對(duì)流對(duì)流換熱的熱量與流體接觸固體壁面的面積成正比，與流體和固體壁面的溫差成反比，對(duì)流換熱的的強(qiáng)弱程度用表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)表示?！盜tisimpossibletotakeheatfromasingleheatsourceandturnitintousefulworkwithoutothereffects.”三、能量的傳遞方式3.