华中科技大学能源与动力工程学院：《低温技术原理与设备》第一章(1-1) 引言

低温故术原理与备 主讲 舒水明 华中科技大学能源与动力工程学院 制冷及低温技术教研室

主讲 舒水明 华中科技大学能源与动力工程学院 制冷及低温技术教研室

第一篇低温技术的理论基础 第一章低温技术的热力学基础

第一篇 低温技术的理论基础 ◼ 第一章 低温技术的热力学基础

低温技术的研究对象 低温的获得 低温的保持 低温的贮运 低温的测试 ■其它(控制、制造、安全、工艺、流动、过程、传热传质) 为了获得并保持低温条件,就得想办法使低温物体的热 量转移到环境介质中去。能否转移,如何转移或转换,所用 工质和性质如何等等,这些都得运用热力学的知识来研究, 因此低温技术是建立在热力学基础之上的。与低温技术有关 的热力学问题是比较多的。除了大家所学的外,还须补充 些有关热力学的知识,如:变工质量热力学、溶液热力学等。 现讲第一章

低温技术的研究对象： ◼ 低温的获得 ◼ 低温的保持 ◼ 低温的贮运 ◼ 低温的测试 ◼ 其它（控制、制造、安全、工艺、流动、过程、传热传质） ◼ 为了获得并保持低温条件，就得想办法使低温物体的热 量转移到环境介质中去。能否转移，如何转移或转换，所用 工质和性质如何等等，这些都得运用热力学的知识来研究， 因此低温技术是建立在热力学基础之上的。与低温技术有关 的热力学问题是比较多的。除了大家所学的外，还须补充一 些有关热力学的知识，如：变工质量热力学、溶液热力学等。 现讲第一章

§1-1引言(或热力学与低温技术的关系) 四个方面,边学边体会,课修完后可再来体 §1-2实际气体的性质

§1-1 引言 （或热力学与低温技术的关系） ◼ 四个方面，边学边体会，课修完后可再来体 会… ◼ §1-2 实际气体的性质

§1-2-1平衡状态与状态原理 个热力系统如果没有引 起状态变化的非平衡趋势, 我们就说这系统处于平衡状 态之中

§1-2-1平衡状态与状态原理 ◼ 一个热力系统如果没有引 起状态变化的非平衡趋势， 我们就说这系统处于平衡状 态之中

非平衡势 温差引起热流, 压差引起传递流, 密度差引起质量流 电热差引起电流, 化学位差引起化学反应

非平衡势： ◼ 温差引起热流， ◼ 压差引起传递流， ◼ 密度差引起质量流 ◼ 电热差引起电流， ◼ 化学位差引起化学反应

平衡的类别: ■1.稳定平衡: 热力系统经任何扰动(微量的或有限的) 后都能回到原来状态,则系统是在稳定 平衡之中 ■为了使问题概念化,可用重力场中刚性 球的力学模拟来描述

一、平衡的类别： ◼ 1．稳定平衡： ◼ 热力系统经任何扰动（微量的或有限的） 后都能回到原来状 态，则系统是在稳定 平衡之中。 ◼ 为了使问题概念化，可用重力场中刚性 球的力学模拟来描述

2.亚稳平衡: ■热力系经任何微量扰动后仍能回到原来 状态,某种有限扰动使系统离开原来状 态而处于一个新的平衡状态,则这个热 力系统处于亚稳平衡之中

2．亚稳平衡： ◼ 热力系经任何微量扰动后仍能回到原来 状态，某种有限扰动使系统离开原来状 态而处于一个新的平衡状态，则这个热 力系统处于亚稳平衡之中

3.不稳平衡: 热力系统原来是平衡的,但只要存在某 种扰动(那怕是微量的)就会使系统发 生变化,则这个系统就是处在不稳平衡 之中

3．不稳平衡： ◼ 热力系统原来是平衡的，但只要存在某 种扰动（那怕是微量的）就会使系统发 生变化，则这个系统就是处在不稳平衡 之中

4.随遇平衡: 随时随地变化的平衡状态

4．随遇平衡： ◼ 随时随地变化的平衡状态