20.3循环过程卡诺循环 (热力学第一定律的应用,引入第二定律的桥梁) 热力学:紧密围绕热机的研究和应用一工作物质重复进行某些过程,不断吸热做功 一、循环过程 1.定义:系统经历一系列变化后又回到初始状态的整个过程叫循环过程

第8章热力学基础 8—1功与热量 8—2热力学第一定律 8—3热力学第一定律 对理想气体等值过程的应用 8—4绝热过程 8—5循环过程和热机效率 8—6热力学第二定律 8—7可逆过程与不可逆过程 8—8热力学第二定律的数学描述:熵

热力学的发展 热力学是一门研究能量、能量传递和转换以及能量与物质物性之间普遍关系的科学, 热力学( thermodynamics)一词的意思是热( thermo)和动力( dynamics),既由热产生动力, 反映了热力学起源于对热机的研究。从十八世纪末到十九世纪初开始,随着蒸汽机在生产 中的广泛使用,如何充分利用热能来推动机器作功成为重要的研究课题 798年,英国物理学家和政治家 Ben jamin Thompson(1753-1814)通过炮膛钻孔实验开始对功转换为热进行研究

§1.1 热力学的研究对象 §1.2 几个基本概念 1. 系统和环境 2. 状态和状态函数 3. 过程与途径 4. 热力学平衡系统 §1.3 能量守恒——热力学第一定律 1.热力学能的概念 2.功和热的概念 3.热力学第一定律的数学表达式 §1.4 体积功 1.体积功 2.可逆过程 3.相变体积功 §1.5 定容及定压下的热 §1.6 理想气体的热力学能与焓 1. Joule实验 2. 理想气体的热力学能: U = f(T) 3. 理想气体的焓: H = f(T) §1.7 热容 §1.8 理想气体的绝热过程 §1.9 实际气体的节流膨胀 Joule-Thomson实验 节流膨胀的热力学特点 实际气体经节流膨胀后的温度变化 §1.10 化学反应的热效应 1.化学反应的热效应 2.定容反应热与定压反应热 3.反应进度 4.热化学方程式的写法 5.反应热的测量 §1.11 生成焓与燃烧焓 §1.12 反应焓与温度的关系——基尔霍夫方程

一. 热分析概述 1. 热分析定义 2. 热分析仪器 仪器类型 仪器校正及检定 3. 热分析实验 热分析方法选用 实验方案设计及实验条件选择 热分析曲线解析 二. 应用 用热分析观测物质的各种转变、反应和特性参数的应用实例。 或：不同研究领域的应用实例。 或：相对应的研究领域的应用实例。 三. 热分析中的哲理 ◆ 热变化是永恒的主题 ◆变则通的哲理 ◆时-空特性 ◆ 对偶性 ◆研究层次 ◆ 科学思维方法的运用 ◆问题-方法-标准的思维方法 四. 热分析中几个问题的思考 站在科学的高度，关注热分析面临的共同问题。 1. 热分析峰的分离 2. 大数据的热分析仪器 3. 原位分析—穿戴设备 4. 微重力下的热分析

研究微波加热液态金属的升温特征，在MobileLab-W-R型微波工作站中进行了微波直接加热铜液和铁液的实验研究，实现了微波直接加热铜液和铁液实验，对比研究了微波直接加热和间接加热铜液与铁液的加热效果，并研究了微波功率、金属液质量、温度等对微波直接加热效果的影响，探讨了微波直接加热金属液体的机理。结果表明，微波可以以较快的升温速度直接加热铜液和铁液，且升温速率与微波加热功率呈近似线性递增关系；在相同微波直接加热条件下，同等质量的铜液和铁液的升温速度相近，但不同质量铁液加热时，由于其表面积、微波场强分布等因素的影响，铁液质量对微波加热效果的影响没有明显的线性关系。理论分析认为，铜和铁在熔化后电阻率增大，磁导率明显下降，导致微波在铜液和铁液内部的趋肤深度显著大于固态铜和铁；电导损耗是实现微波直接加热液态金属的主要机制，液态金属可通过电子与原子核碰撞、表面快速更新、内部缺陷阻碍电子运动、原子运动及碰撞等形式吸收微波，将微波能量转化为自身热量

利用同步热跟踪原理, 提供一种测定微量气液反应热的研究方法.通过程序控制容器外壳温度与内部溶液同步升温, 减小温度梯度, 形成“热屏障”, 阻止溶液以热传导、对流、辐射的形式与外界环境进行热交换, 获得动态绝热环境, 提高微量气液反应热直接测量的精度, 减少样品用量, 无需热补偿.采用MEA (乙醇胺) 与MDEA (N-甲基二乙醇胺) 两类弱碱吸收液, 容积为15 mL, 分别在10%、20%、30%、40%和50%质量分数下, 测定吸收CO2的反应热.实验表明: 同步热跟踪法测量更为准确; 随溶液浓度的增加, MEA反应热先降低后升高, MDEA反应热逐渐降低; 在质量分数为20%~40%时, MEA、MDEA质量分数对反应热的影响不显著; 反应放热形成的升温曲线出现“下凹”现象

作为一种工作机理独特的新型传热装置，脉动热管具有极高的传热效率、较高的抗烧干能力、良好的环境适应性，且结构简单、可变，成本较低，具有很高的实际应用价值，是目前传热技术领域的研究热点.本文在对脉动热管的优点、结构形式和工作原理进行总体介绍的基础上，首先从理论建模研究入手归纳了目前研究中通常采用的直管、单弯头管、部分单弯头管等结构模型和质量-弹簧-阻尼模型，质量、动量、能量方程模型以及其他数学模型，然后从实验可视化研究和计算可视化研究两方面综述了脉动热管的运行过程、工作机理以及近年来国内外在脉动热管方面的最新研究进展，从启动性能、传热性能和传热极限三方面系统介绍了管径、长度、截面形状、加热方式、充液率、倾斜角度、输入功率和工作流体种类等不同设计和使用参数对脉动热管性能的影响.进一步从设计与应用方面，对脉动热管在电子设备、太阳能集热、动力装置热管理和低温环境换热等方面的研究进行了综述，展示了脉动热管在实际应用中的效果和优势.最后对今后的研究方向与发展趋势进行了展望，指出可通过更详细的理论和仿真建模研究脉动热管的工作机理、工作性能、工作过程和优化设计方法

分别制备了两组粒径的Mn金属燃料(平均粒径分别为18.73和5.24 μm),利用激光粒度分析仪测试了其粒径分布,扫描电镜分析了表面形貌,能谱仪确定了所含元素.对NaClO3,NaClO3与Co3O4,NaClO3、Co3O4与Mn的混合物分别进行了热重与示差扫描量热联合分析实验(TGA-DSC),通过对比各混合物热解起始温度及其他特征温度,探究了Mn金属粒径对NaClO3热解的催化强度与热解稳定性的影响.研究结果表明:Co3O4虽对NaClO3热解具有催化性,热解开始温度(To)由512.3℃下降为333.0℃,但其可导致NaClO3热解的不稳定,热解阶梯由1个变为3个;Mn金属燃料对NaClO3中间产物具有明显的催化性,且随着粒径减小,催化强度逐渐增加,热解终止温度(Tf)由419.8℃下降为351.9℃,同时NaClO3热解阶梯减少,热解温度区间变窄(由180.6℃减小为19.4℃),热解更加稳定

以电动汽车车用额定容量为42 A·h的三元方壳锂离子电池单体和模组为研究对象，研究其在加热条件下单体的绝热热失控特性及成组后侧向加热热失控蔓延特性。结果表明，锂离子电池在发生热失控时，内部最高温度可达920 ℃，电池表面和内部最大温差达403 ℃；热失控首先在迎向热流的面触发，随后蔓延至整个电池；满电状态下的锂离子电池内部热失控蔓延时间介于8～12 s；热失控蔓延过程中锂离子电池的温度特征与绝热热失控测试相比存在较大差异性；热失控喷发颗粒物中，LiF及石墨质量分数占80%以上；模组中失控电池产生的总能量中用于自身加热和喷发损失的占90%左右，热失控释放总能量的10%足以触发热失控蔓延。本文为研究三元锂离子电池模组安全设计、热失控蔓延抑制及新能源汽车的火灾事故调查提供了参考