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1、工程热力学工程热力学Engineering Thermodynamics（建筑环境专业）建筑环境专业）哈工大市政工程院哈工大市政工程院 绪绪 论论1什么是工程热力学什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。及有效、合理地利用热能的途径。锅锅炉炉一一 烟烟气气 一一 水水 一一水水蒸蒸气气一一(直直接接利利用用)供热；供热；锅炉一锅炉一 烟气烟气 一一 水水 一水蒸气一汽轮机一一水蒸气一汽轮机一 (间接利用间接利用)发电发电冰箱一一冰箱一一-(
2、-(耗能耗能)制冷制冷2。本课程的研究对象及主要内容。本课程的研究对象及主要内容研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。研究内容：研究内容：（1）研究能量转换的客观规律，即热力学第一）研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。与第二定律。（2）研究工质的基本热力性质。）研究工质的基本热力性质。（3）研究各种热工设备中的工作过程。）研究各种热工设备中的工作过程。（4）研究与热工设备工作过程直接有关的一些）研究与热工设备工作过程直接有
3、关的一些化学和物理化学问题。化学和物理化学问题。节能的重要性（节能的重要性（1 1）电力为例：我国电力电力为例：我国电力 2 亿亿 5 千万千瓦千万千瓦 中等发达国家中等发达国家 1 kW/人人 发达国家发达国家 6 kW/人人2050 年年 1 kW/人人 15 亿千瓦亿千瓦 我国我国 0.2 kW/人人节能的重要性（节能的重要性（2 2）煤煤：9 亿亿 kW 2050 年年 1 kW/人人 15 亿千瓦亿千瓦 水能水能：3 亿亿 7 千千 6 百百 kW 核能核能：2 亿亿 kW 风能、太阳能风能、太阳能：1 亿亿 kW节能的重要性（节能的重要性（3 3）燃煤：燃煤：SO2、粉尘、粉尘、C
4、O2 （酸雨）（酸雨）（温室效应）（温室效应）57%城市总悬浮颗粒超标城市总悬浮颗粒超标48个城市个城市SO2浓度超标浓度超标82%城市出现过酸雨城市出现过酸雨目前目前 节能的重要性（节能的重要性（4 4）我国能源利用率我国能源利用率32%(先进先进42%)占铁路货运量占铁路货运量42%占公路货运量占公路货运量22%占航运占航运25%32%开采效率开采效率水力发电水力发电全国建筑节能住宅示范小区全国建筑节能住宅示范小区嵩山小区嵩山小区节能型汽水两用锅炉系列节能型汽水两用锅炉系列人工冰场研究人工冰场研究制冷空调制冷空调装置装置基本特点：基本特点：1、热源，冷源、热源，冷源2、工质（制冷剂）、工质
5、（制冷剂）3、得到容积变化功、得到容积变化功4、循环、循环 (加压、放热、加压、放热、膨胀、吸热膨胀、吸热)动力动力装置装置共同基本特点：共同基本特点：1、热源，冷源热源，冷源 2、工质工质 3、容积变化功容积变化功 4、循环循环 1、宏观方法：宏观方法：连续体，用宏观物理量描述连续体，用宏观物理量描述其状态，其基本规律是无数经验的总结其状态，其基本规律是无数经验的总结 特点特点：可靠，普遍，不能任意推广可靠，普遍，不能任意推广 宏观热力学，平衡热力学宏观热力学，平衡热力学2、微观方法：微观方法：从微观粒子的运动及相互作从微观粒子的运动及相互作用角度研究热现象及规律用角度研究热现象及规律 特点：特点：揭示本质，模型近似揭示本质，模型近似 统计热力学统计热力学工程热力学研究方法工程热力学研究方法