还剩21页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《热与能教学》课件ppt•热与能的基本概念•热力学第一定律•热力学第二定律•热力学的应用目录•热力学的发展前景contents01热与能的基本概念热能定义热能定义热能是物体内部所有分子动能和势能的总和,是物体能量的一种表现形式热能特性热能具有传递性、转换性和相对性热能传递是通过热量从高温向低温的转移实现的;热能可以与其他形式的能量相互转换,如机械能、电能等;热能的相对性是指热能的测量与参考系的选择有关热能性质温度温度是表示物体冷热程度的物理量,是分子平均动能的标志温度越高,分子平均动能越大内能内能是物体内部所有分子动能和势能的总和,是热能的一种表现形式内能的大小与物体的温度、质量和状态等因素有关热量热量是在热传递过程中传递的能量的量度,表示物体吸收或放出热量的多少热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分热能转换热力学第一定律热力学第一定律表述为能量守恒定律在热现象中的应用,即热能与其他形式的能量之间相互转换时,总能量保持不变热力学第二定律热力学第二定律表述为热量自发地从高温向低温转移,但不可能自发地实现从低温向高温转移,即热量的转移具有方向性热机热机是将热能转换为机械能的装置,如内燃机、蒸汽机等热机在工作过程中不可避免地存在能量损失,因此效率不可能达到100%02热力学第一定律定律内容总结词热力学第一定律是能量守恒定律在热现象中的具体表述,它指出在一个封闭系统中,能量不能凭空产生或消失,只能从一种形式转化为另一种形式详细描述热力学第一定律指出,能量可以从一种形式转化为另一种形式,也可以从一个物体传递到另一个物体,但是在转换和传递过程中,能量的总量保持不变这个定律强调了能量守恒的重要性,是热力学的基本原理之一定律应用总结词热力学第一定律在多个领域都有广泛的应用,如能源利用、工程设计和环境保护等详细描述在能源利用方面,热力学第一定律可用于分析能源转换效率和优化能源利用方案,从而提高能源利用效率和减少能源浪费在工程设计方面,该定律可用于指导热力系统和设备的优化设计,提高设备的能效和稳定性在环境保护方面,该定律可用于评估和控制工业生产过程中的能源消耗和排放,促进可持续发展定律实例•总结词热力学第一定律的实例很多,如汽车发动机的工作过程、电冰箱的工作过程等•详细描述以汽车发动机为例,当燃料在发动机中燃烧时,化学能转化为热能和机械能,驱动汽车行驶这个过程中,虽然燃料的化学能有一部分以热能的形式散失到大气中,但根据热力学第一定律,总的能量是守恒的,即输入的化学能等于输出的机械能和散失的热能之和电冰箱的工作过程也是一个典型的热力学第一定律的实例电冰箱在工作时,电能部分转化为热能,部分转化为制冷剂的势能,使制冷剂循环制冷根据热力学第一定律,输入的电能等于输出的冷能和散失的热能之和03热力学第二定律定律内容总结词详细描述热力学第二定律是关于热现象的宏观规律,热力学第二定律是由德国物理学家克劳修斯它指出热量自发地从高温物体传递到低温物和英国物理学家开尔文提出的,它指出热量体,但不能自发地从低温物体传递到高温物自发地从高温物体传递到低温物体,直到达体到热平衡状态这个过程是不可逆的,也就是说热量不能自发地从低温物体传递到高温物体这个定律是热力学的基本定律之一,对于理解热现象的本质和规律具有重要意义定律应用要点一要点二总结词详细描述热力学第二定律的应用非常广泛,涉及到能源利用、制冷在能源利用方面,热力学第二定律可以用来提高能源的利技术、热力发电等领域用率,例如在热力发电站中,通过将废热传递给低温物体来提高能源的利用率在制冷技术方面,热力学第二定律可以用来解释制冷机的原理,例如空调和冰箱等此外,热力学第二定律还可以用来指导新技术的研发和改进,例如新型制冷技术、节能技术等定律实例•总结词热力学第二定律的实例非常多,例如汽车发动机、冰箱和空调等•详细描述汽车发动机是热力学第二定律的一个典型应用实例在汽车发动机中,燃料燃烧产生的热量通过气缸内的气体传递给冷却水,使得冷却水升温同时,气缸内的气体膨胀推动活塞运动,将热能转化为机械能在这个过程中,热量自发地从高温的燃烧气体传递到低温的冷却水,实现了能量的转化和利用冰箱和空调也是热力学第二定律的应用实例在冰箱中,热量从低温的冷藏室传递到高温的环境中,使得冷藏室内保持低温状态在空调中,热量从室内的高温空气传递到室外的低温空气中,使得室内保持凉爽状态这些设备的运行都遵循了热力学第二定律的规律04热力学的应用在能源领域的应用热力发电核能利用太阳能热利用地热能利用利用热能将水加热成蒸通过核裂变或核聚变产利用集热器吸收太阳能,利用地球内部的热能,汽,驱动涡轮机转动发生大量热能,进而转化转化为热能用于供暖、通过地热发电或直接用电为电能热水等于供暖、洗浴等在环境科学中的应用01020304大气污染治理土壤修复污水处理温室效应研究利用热能对废气进行燃烧、分通过加热土壤中的有害物质,利用热能对污水进行消毒、灭通过研究地球大气层对热量的解或催化转化,减少污染物排使其挥发或分解,降低土壤污菌处理,提高水质吸收和散射作用,了解全球气放染程度候变化在工程领域的应用航空航天工程化工工程利用热力学原理设计航空发动在化学反应过程中,利用热力机、火箭发动机等学数据优化反应条件,提高产率汽车工程建筑环境工程通过热力学研究发动机工作原利用热力学原理设计建筑物的理、汽车散热系统等隔热、通风等系统,提高居住舒适度05热力学的发展前景热力学的新理论010203量子热力学非平衡态热力学复杂系统热力学将量子力学与热力学相结扩展传统热力学理论,研研究复杂系统中的热力学合,研究微观粒子在热环究系统在非平衡态下的热性质和演化规律,包括自境中的行为和相互作用力学性质和演化行为组织、自相似等复杂现象热力学与其他学科的交叉研究热力学与化学热力学与生物学热力学与地球科学研究化学反应过程中的热研究生物体内的热力学性研究地球系统中能量转换、力学性质和反应机理质和能量转换机制气候变化等地球科学问题热力学在未来的应用前景新能源技术生物医学工程利用热力学原理开发新能源技术,如利用热力学原理研究和开发生物医学太阳能、风能等工程中的新技术和设备节能环保利用热力学原理提高能源利用效率和减少环境污染THANK YOU。