生活中的熱力學

1、生活中的熱力學生活中的熱力學摘要：摘要：生活中的熱力學現(xiàn)象無處不在，熱力學現(xiàn)象的本質(zhì)和原理亦來自生活。其實我們身邊經(jīng)?？梢钥吹胶芏嗪蜔崃W有關(guān)的現(xiàn)象。熱力學第零定律、熱力學第一定律、熱力學第二定律、熱力學第三定律是熱力學的基本定律，高壓鍋、空調(diào)、電冰箱是生活中常見的用電器。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：熱力學定律熱力學第一定律也叫能量不滅原理，就是能量守恒定律。它指出，熱能可以從一個物體傳遞給另一個物體，也可以與機械能或其他能量相互轉(zhuǎn)換，在傳遞和轉(zhuǎn)換過

2、程中，能量的總值不變。熱力學第一定律的另一種表述是：第一類永動機是不可能造成的。表征熱力學系統(tǒng)能量的是內(nèi)能，通過做功和傳熱，系統(tǒng)與外界交換能量，使內(nèi)能有所變化。根據(jù)普遍的能量守恒定律，系統(tǒng)由初態(tài)Ⅰ經(jīng)過任意過程到達終態(tài)Ⅱ后，內(nèi)能的增量ΔE應(yīng)等于在此過程中外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q和系統(tǒng)對外界做功W之差，即EⅡ－EⅠ＝ΔE＝Q－W或Q＝ΔE＋W這就是熱力學第一定律的表達式。對于無限小過程，熱力學第一定律的微分表達式為dQ＝dE＋dW其中，E是態(tài)

3、函數(shù)，dE是全微分；Q、W是過程量，dQ和dW只表示微小量并非全微分，用符號d以示區(qū)別。又因ΔE或dE只涉及初、終態(tài)，只要求系統(tǒng)初、終態(tài)是平衡態(tài)，與中間狀態(tài)是否是平衡態(tài)無關(guān)。熱力學第二定律一般有兩個表述：1.開爾文表述：不可能制成一種循環(huán)動作的熱機，只從單一熱源吸取熱量，使之完全變成有用的功而不產(chǎn)生其他影響。2.克勞休斯表述：熱量不可能自動地從低溫物體傳到高溫物體。其實這兩種表述是等價的，我們知道自然界中的各種不可逆過程都是互相關(guān)聯(lián)的。

4、而這兩種表述的區(qū)別在，克氏表述指出：熱傳導過程是不可逆的；開氏表述指出：功變熱（確切地說，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的過程是不可逆的。兩種表述均指出在自然界中任何的過程都不可能自動地復原，要使系統(tǒng)從終態(tài)回到4.電冰箱的工作原理：以單門電冰箱為例，電冰箱由箱體、制冷系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和附件構(gòu)成。在制冷系統(tǒng)中，主要有壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器和毛細管節(jié)流器四部分，自成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)。其中蒸發(fā)器安裝在電冰箱內(nèi)部的上方，其他部件安裝在電冰箱的背面。系統(tǒng)里

5、充灌了一種叫“氟里昂”的物質(zhì)作為制冷劑，在零下29.8℃就蒸發(fā)變成氣體，同時吸收冰箱內(nèi)的熱量。氟里昂在蒸發(fā)器里由低壓液體汽化為氣體，吸收冰箱內(nèi)的熱量，使箱內(nèi)溫度降低。因此放入冰箱內(nèi)的任何食品，都要被它吸走熱量而降低溫度。當壓縮機運轉(zhuǎn)后，變成氣態(tài)的氟里昂被壓縮機吸入，靠壓縮機做功把它壓縮成高溫高壓的氣體，再排入冷凝器。在冷凝器中氟里昂不斷向周圍空間放熱，逐步凝結(jié)恢復成液體。這些高壓氟里昂液體經(jīng)過過濾器過濾后，又穿過只有幾根頭發(fā)絲粗細的毛細

6、管回到蒸發(fā)器。高壓液態(tài)的氟里昂一進入蒸發(fā)器，體積突然膨脹，又迅速地吸熱汽化。就這樣，冰箱利用電能做功，借助制冷劑氟里昂的物態(tài)變化，如此周而復始地循環(huán)，使冰箱內(nèi)溫度降低到需要的數(shù)值，以達到制冷目的。冰箱里有個感溫器件，緊貼在蒸發(fā)器的表面。當壓縮機停機時，由于蒸發(fā)器表面溫度回升，感溫器件就推動相應(yīng)的機構(gòu)，接通壓縮機電機的電路，壓縮機開始工作；溫度下降到需要值時，壓縮機即停機。通過對壓縮機的開?？刂?，實現(xiàn)自動控制溫度。5.太陽能熱水器的制熱原

7、理：太陽能熱水器是利用太陽能來加熱的熱水器。如果把水作為加熱物體，經(jīng)過太陽光線照射，使水分子得到較多的動能，從而使分子運動加劇，水的溫度就會提高，太陽能熱水器就是根據(jù)這個原理制成的。太陽能熱水器利用多個真空玻璃管集熱，管上都涂有黑色物質(zhì)，讓集熱管能吸收更多的太陽能，管中的冷水經(jīng)過太陽光線的照射（主要是太陽光中的紅光和紅外線），使水分子得到較多的動能，從而使分子運動加劇，水的溫度就會提高，從而使管中的水加熱，熱水上流，輸入貯水器內(nèi)，貯水器