热平衡方程公式课件
九年级物理《内能》11.热平衡方程
热平衡方程
练习5.由于天气寒冷，吃早饭时妈妈要用热水给小明加热250g瓶装牛奶，如图 所示，要使这瓶牛奶的温度由10℃最终升高到50℃，（水的比热容为4.2×103J/ （kg•℃），牛奶的比热容为2.1×103J/（kg•℃）不计热量损失
热平衡方程 例1.
热平衡方程
热平衡方程 例2.
热平衡方程
热平衡方程
热平衡方程 练习3.现有70℃的热水50kg，25℃的凉水50kg，要配置成温度是40℃的温 水，最多可配置（不计热损失）（ ）
A．65kg B．70kg C．75kg D．100kg
热平衡方程
练习4.甲、乙两块质量相同的不同金属，在沸水里加热一段时间。先取出甲 块投入一杯冷水里，当达到热平衡后，水温升高20℃．再取出甲块，立即将 乙块从沸水中取出投入这杯水中，再次达到热平衡，水温又升高20℃．若不 计热的损失，则由此可判断（ ）
热平衡方程
热平衡方程
什么是热平衡？
高温物体
放出热量 温度降低
吸收热量 低温物失，全部被低温物体吸收 Q放 = Q吸 两物体温度相同时，达到“热平衡”
高温物体
放出热量 温度降低
吸收热量 低温物体
温度升高
“热平衡”特点： ① Q放 = Q吸 （热平衡方程） ②达到热平衡时，两个物体末态温度相同
（1）牛奶需要吸收多少热量？ （2）妈妈至少要用60℃的热水多少？
物理大师 格物致知 下次课见！
专题16 热平衡方程
专题16 热平衡方程一、热平衡方程1.对于一个与外界没有热交换的系统，一个物体放热，另一个物体吸热，且Q吸= Q放当物体温度相同时，热交换停止。
据此我们可以列出热平衡方程。
（1）高温物体放热公式：Q放=c1m1(t01-t)（2）低温物体吸热公式：Q吸=c2m2(t-t02)2.热平衡方程思想拓展高温物体和低温物体混合达到热平衡时，高温物体温度降低放出的热量等于低温物体温度升高吸收的热量。
这时Q放=c1m1(t01-t)，Q吸=c2m2(t-t02)。
燃料完全燃烧放出的热量等于另外物体吸收的热量。
这时Q放=qm1，或者Q放=qV，Q吸=cm2(t-t0)。
电热器通电流放出的热量等于另外物体吸收的热量，这时Q放=I2Rt（焦耳定律公式），Q吸=cm(t-t0)。
利用热平衡方程可以求解很多问题，有时结合比例式，解题更简单。
3.比热容（1）定义：我们把单位质量的某种物质温度升高（或者降低）1℃所吸收（或者放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
符号：c。
（2）公式：Q cm t =⋅∆（3）常用单位：焦耳/(千克·℃)（4）符号：J/(kg ·℃)（5）读作焦耳每千克摄氏度（6）同种物质来讲,比热容是一个确定的数值（相等的）,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
对不同物质来讲，比热容一般是不相同的。
（7）记住水的比热容：c水＝4．2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4．2×103J。
因为水的比热容较大，所以水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
4.燃料完全燃烧放出热量（1）燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。
（2）气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。
推导过程如下：说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
大物热学第一章 热力学系统的平衡态及平衡方程PPT课件
vi v
pV vRT p pi
Dalton’s law of partial pressure: 混合气体的压强等于
－steady state 在外界影响下，系统的各部分宏观性质不随时间而
变化的状态。 例：
－Non-equilibrium state 系统的宏观性质随时间而变化的状态。
从非平衡态到平衡态的转变，称为驰豫过程。其时间
常数称为驰豫时间。
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8
－Quasi-static (quasi-stationary) state 从非平衡态到平衡态转变的热力学过程中，每一个
热学
Heat (and Thermodynamics)
什么是热学
研究热现象的规律及其应用的学科
热学包含的内容
1. 热学的基本参量——温度和热量的概念
2. 物质的热性质
状态方程 热膨胀 比热 热传递的规律
3. 热力学定律
第零、第一、第二、第三定律
4. 热现象的微观理论
气体分子运动论 统计物理
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强趋于零时的极限（稀薄气体）。（可以证明理想气体
的内能与压强无关）
理想气体在平衡态时满足
Charles law
pT
Gay-Lussac law V T Boyle-Marriotle law—一定质量的气体，当温度一定 时，P和V成反比
PV = const (T) 对于1 mole 理想气体
PVm = RT R为Universal gas constant
III.气体分子运动论的初步概念（1.1，1.6节）
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20
Ⅱ Equation of State 1. 什么是状态方程（状态方程的一般讨论）
专题16 热平衡方程
专题16 热平衡方程一、热平衡方程1.对于一个与外界没有热交换的系统，一个物体放热，另一个物体吸热，且Q吸= Q放当物体温度相同时，热交换停止。
据此我们可以列出热平衡方程。
（1）高温物体放热公式：Q放=c1m1(t01-t)（2）低温物体吸热公式：Q吸=c2m2(t-t02)2.热平衡方程思想拓展高温物体和低温物体混合达到热平衡时，高温物体温度降低放出的热量等于低温物体温度升高吸收的热量。
这时Q放=c1m1(t01-t)，Q吸=c2m2(t-t02)。
燃料完全燃烧放出的热量等于另外物体吸收的热量。
这时Q放=qm1，或者Q放=qV，Q吸=cm2(t-t0)。
电热器通电流放出的热量等于另外物体吸收的热量，这时Q放=I2Rt（焦耳定律公式），Q吸=cm(t-t0)。
利用热平衡方程可以求解很多问题，有时结合比例式，解题更简单。
3.比热容（1）定义：我们把单位质量的某种物质温度升高（或者降低）1℃所吸收（或者放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
符号：c。
（2）公式：Q cm t =⋅∆（3）常用单位：焦耳/(千克·℃)（4）符号：J/(kg ·℃)（5）读作焦耳每千克摄氏度（6）同种物质来讲,比热容是一个确定的数值（相等的）,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
对不同物质来讲，比热容一般是不相同的。
（7）记住水的比热容：c水＝4．2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4．2×103J。
因为水的比热容较大，所以水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
4.燃料完全燃烧放出热量（1）燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。
（2）气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。
推导过程如下：说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
热力学完整ppt课件
01
02
空调制冷技术原理：利 用制冷剂在蒸发器内蒸 发吸收室内热量，再通 过压缩机将制冷剂压缩 成高温高压气体，经冷 凝器散热后变成低温低 压液体，如此循环实现 制冷。
节能措施探讨
03
04
05
采用高效压缩机和换热 器，提高制冷效率。
优化控制系统，实现精 准控温和智能节能。
采用环保制冷剂，减少 对环境的影响。
THANKS
感谢观看
05
化学热力学基础
化学反应热效应计算
反应热的概念及分类
反应热的计算方法及 实例
热化学方程式的书写 及意义
盖斯定律在化学热力学中应用
盖斯定律的内容及意义 盖斯定律在反应热计算中的应用
盖斯定律在相变热计算中的应用
化学反应方向判断依据
化学反应自发进行的方向判据
焓变与熵变对反应方向的影响
自由能变化与反应方向的关系
热力学完整ppt课件
目 录
• 热力学基本概念与定律 • 热量传递与热平衡 • 气体性质与过程分析 • 相变与相平衡原理 • 化学热力学基础 • 热力学在能源工程领域应用
01
热力学基本概念与定律
热力学系统及其分类
孤立系统
与外界既没有物质交换也没有能量交 换的系统。
开系
与外界既有能量交换又有物质交换的 系统。
04
相变与相平衡原理
相变现象及分类
相变现象
物质从一种相转变为另一种相的过程 ，如固、液、气三相之间的转变。
分类
一级相变和二级相变。一级相变涉及 热量的吸收或释放，体积发生变化； 二级相变无热量交换，体积不变。
相平衡条件与克拉珀龙方程
相平衡条件
在一定温度和压力下，各相之间达到动 态平衡，各相的性质和组成不再发生变 化。
热平衡状态和理想气体的状态方程
热平衡状态和理想气体的状态方程热平衡状态是指物体内部的任意点温度相等、各点间热量的传递既不增加也不减少的状态。
在热平衡状态下，一个物体的热量不会流向另一个热量更低的物体。
热平衡也是物理学中的一个基本概念，它与温度、热力学尺度等有着密切的关系，是理解物质的热现象、热力学性质的重要基础。
在热平衡状态下，理想气体的状态方程为P*V=n*R*T，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质量，T表示气体的温度，R为气体常数。
这个方程描述了理想气体在热平衡状态下的状态，其中所有的参量都呈现稳定的平衡状态。
实际气体往往接近于理想气体，但是由于各种非理想因素的存在，它们与理想气体的行为略有不同。
由于气体分子之间的相互作用，实际气体不能达到理想气体的热平衡状态。
不过，在许多应用中，理想气体的假设可以适当地逼近真实情况；例如，在高温和低压下，大多数气体与理想气体的行为非常接近。
理想气体的状态方程中的每个参量都有其定义和物理意义，其中压强P是单位面积上的力，体积V是物体占据的空间大小，物质量n表示气体中的粒子数目，温度T是气体的平均热运动速度。
理想气体的状态方程反映了温度、压强、体积和物质量之间的关系，反映了气体的基本热力学性质。
在实际物理过程中，理想气体状态方程具有十分广泛的应用，它可以被用来描述气体的体积、压强和温度之间的相互作用，描述气体的变化和运动等。
例如，理想气体状态方程可以用来计算压缩、膨胀、混合等气体过程中能量的变化以及热力学性质；可以用来计算发动机中的燃料燃烧过程、气球飞行的原理等。
总之，理想气体状态方程以及热平衡状态都是热力学中极为重要的理论概念，它们揭示了气体温度、压强、体积和物质量的基本关系，在热力学领域有着广泛的应用。
理解理想气体状态方程和热平衡状态的概念可以帮助我们更深刻地理解物理学和工程学中的一些问题，为我们更好地应用物理学知识提供基础。
《热平衡方程公式》课件
CHAPTER
03
热平衡方程公式的实例分析
实例一：简单热传导问题
总结词
一维稳态、线性导热
详细描述
该实例主要考虑一维稳态热传导问题，适用于长度方向上热量分布均匀且不随时间变化的简单情况。通过线性导 热方程，可以求解温度分布和热流密度。
实例二：复杂热传导问题
总结词
多维稳态、非线性导热
详细描述
该实例考虑多维稳态热传导问题，适用于更复杂的热传导模型，如三维物体或非均匀介质中的热量传 递。需要使用非线性导热方程来描述，并可能需要采用数值方法求解。
01
03
通过数学推导和物理概念的结合，最终得到热平衡方 程公式。
04
然后，引入热力学基本定律，特别是第二定律，考虑 系统与外界的热交换，将系统分为可逆过程和不可逆 过程。
公式解析
01
热平衡方程公式是一个关于温 度、热量、内能和熵的偏微分 方程，用于描述系统达到热平 衡时的状态。
02
该公式反映了系统内部状态变 量之间的关系，以及系统与外 界的热交换对系统状态的影响 。
《热平衡方程公式》ppt 课件
CONTENTS
目录
• 热平衡方程公式概述 • 热平衡方程公式的推导与理解 • 热平衡方程公式的实例分析 • 热平衡方程公式的应用技巧与注意事项 • 热平衡方程公式的扩展与展望
CHAPTER
01
热平衡方程公式概述
定义与意义
热平衡方程公式定义
热平衡方程公式是描述系统达到热平 衡状态时，系统各部分之间热量传递 和能量守恒关系的数学表达式。
实例三：热辐射问题
总结词
辐射传热、能量守恒
详细描述
该实例主要考虑辐射传热问题，适用于高温或远距离传热的情况。辐射传热涉及能量守 恒原理，需要考虑物体发射、吸收和反射辐射能的过程，通常需要结合光谱辐射特性进
热平衡
一、锅炉热平衡及其意义
输入锅炉的热量应与输出锅炉的热量相平衡— —锅炉热平衡。 输入锅炉的热量——随燃料送入锅炉的热量； 输出锅炉的热量——有效利用热量和各项热损失。 锅炉热平衡是按1kg燃料为基础进行计算的。 热平衡方程为： Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 kJ/kg
锅炉热平衡方程
(三)排烟热损失 锅炉的排烟热损失是由于排烟温度高于外界空 气温度所造成的热损失。在室燃炉的各项热损 失中，排烟热损失q2是最大的一项，约为4％ ~8％。 影响排烟焓大小的又主要是排烟容积和排烟温 度。显然，排烟温度越高，排烟容积越大，则 排烟热损失q2就越大。
最合理的过量空气系数(称为最佳过量空 气系数)应使q2、q3、q4之和(q2+q3+q4) 为最小。最佳过量空气系数的值可用图 中的曲线求得。
三、锅炉的各项热损失
(一)机械不完全燃烧热损失 机械不完全燃烧热损失是由于灰中含有 末燃尽的残炭造成的热损失。在煤粉炉 中，它是由飞灰和炉渣中的残炭造成的 影响q4的主要因素有：燃烧方式、燃料 性质、煤粉细度、过量空气系数、炉膛 结构以及运行工况等。
(二)化学不完全燃烧热损失 化学不完全燃烧热损失是由于烟气中含有可燃 气体造成的热损失。 影响烟气中可燃气体含量的主要因素是：炉内 过量空气系数的大小、燃料挥发分含量、炉膛 温度以及炉内空气动力工况等。 固态排渣煤粉炉 q3＝0％
如果将式的左边和右边都除以Qr，并表示成百分数，则 可以建立以百分数表示的热平衡方程式，即 100＝q1+q2+q3+q4+q5+q6 ％ 式中 ql——锅炉有效利用热量占输入热量的百分数； q2——排烟损失的热量占输入热量的百分数； q3——化学不完全燃烧损失的热量占输入热量的百分数； q4——机械不完全燃烧损失的热量占输入热量的百分数； q5——散热损失的热量占输入热量的百分数； q6——灰渣物理热损失的热量占输入热量的百分数。