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【课题】第一节热力学【教学目标】知识目标:工质的基本状态参数,理解热力学定律的内涵及应用。能力目标:通过理论知识的学习和应用,培养综合运用能力。情感目标:培养学生热爱科学,实事求是的学风和创新意识,创新精神。【教学重点】热力学定律的内涵及应用【教学难点】焓湿图的意义和应用。【教学设计】(1)通过生活中的实例导入热量的概念;(2)引导学生自然地认识热传导的关系(3)针对自然界热传导的情况,掌握热力学的基本原理(4)通过练习,巩固知识.(5)依照学生的认知规律,顺应学生的学习思路展开,自然地层层推进教学.【教学备品】教学课件.【课时安排】2课时.(90分钟)【教学过程】教学过程教法学法引入新课在热力工程中,实现热能与机械能的转换或热能的转移,都要借助于一种携带热能的工作物质即工质,各种气体、蒸气及液体是工程上常用的工质。在热力过程中,一方面工质的热力状态不断地发生变化,另一方面工质与外界之间有能量的交换。因此,工质的热力性质及热能转换规律是工程热力学研究的内容。从实际事例使学生自然的走向知识点讲授新课第一节 热力学定律一、工质的物理性质及基本状态参数1.物质的三态固态、液态及气态,三态之间是通过吸热或放热来完成其状态转化的。(1)固态 该种状态的物质分子间的引力比其它两种状态大,且分子间的距离最小。固体具一定形状。(2)液态 液态的物质分子间的引力较小而间距较大。分子间相互可移动,因此液体具有流动性而且无一定的形状。(3)气态 和上述两种状态相比较,气态物体的分子间距离最大而分子间引力很小,分子间无相互约束,不停地进行着无规则的运动。因此,气体无形状,元固定体积。物质的状态取决于分子之间引力的大小和其热运动的强弱。※知识链接【百度视频搜索】:物质的三态HYPERLINK"http://v.youku.com/v_show/id_XMjAzNzIwMDI4.html"http://v.youku.com/v_show/id_XMjAzNzIwMDI4.html2.基本状态参数热力学中常见的状态参数有(基本状态参数)温度T、压力p、密度或比体积v、比内能u、比焓h等。(1)温度 描述热力系统冷热程度的物理量。热力学温度的符号用T表示,单位为K(开)。热力学温度与摄氏温度之间的关系为t=T-273.15K或T=273.15K+tt——摄氏温度,℃。(2)压力F——整个边界面受到的力,N;S——受力边界面的总面积,m2。绝对压力、工作压力和环境大气压力之间的关系为pamb——当地大气压力;pe——工作压力。※知识链接【百度视频搜索】:大气压力的实验HYPERLINK"http://www.56.com/u41/v_NTY0NTI3ODU.html"http://www.56.com/u41/v_NTY0NTI3ODU.html(3)比体积和密度 系统中工质所占有的空间称为工质的体积。而单位质量的工质所占有的体积称比体积,用v表示,单位为m3/kg。决定压缩机制冷量的重要参数。与工质密度互为倒数。例2-1 锅炉中蒸汽压力表的读数;大气压力,试求锅炉中蒸汽的绝对力。解 锅炉中水蒸气的绝对压力二、热力学定律及应用能量守恒及转换定律:能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到一个系统。在实际的工质状态变化中,热力学第一定律的表达式为:q——加给1kg工质的热量,J/kg;△u———1kg工质内能,J/kg;w——机械功,J/kg。热力学第二定律:(1)在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移,而不能由低温物体自动向高温物体转移。即在自然条件下这个转变过程是不可逆的,必须消耗功才能使热传递方向倒转过来。(2)任何形式的能都会很容易地变成热,而反过来热却不能在不产生其它影响的条件下完全变成其它形式的能,这种转变在自然条件下是不可逆的。热变为机械功,一定伴随有热量损失。1.热量(1)热量的定义 热量是系统与外界之间通过界面传递能量的一种方式。=1\*GB3①热量是能量在传递过程中的一种表现形式。=2\*GB3②热量与热力过程有关,当热量传递给系统即系统吸热时符号为正号,反之取负。单位——J(焦耳)。(2)热量传递的方式①热传导②热对流③热辐射2.焓,比热容(1)焓的基本概念 1kg的气体工质流入到装有一定状态工质的容器中后,带来的能量等于其全部内能与该气体流动功之和,其值称为焓。(2)比热容 1kg物质温度升高1K所需要的热量叫比热容,用c表示,其单位为kJ/(kg·K)。比热容与热量和焓的关系式为:三、制冷技