相变贮能 第03讲 贮热相变材料热物性的测定方法

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1、第二章贮热相变材料的热物性和工作性能第一部分焦冬生热科学和能源工程系1提纲贮热相变材料热物性理论计算相变潜热改善相变材料的热物性导热系数和比热容2一、贮热相变材料的热物性及测定方法相变材料的热物性相变温度、相变潜热、导热系数、比热容、密度、膨胀系数温度测量热量测量一般卡计法；热分析法差热分析法(DifferentialThermalAnalysis,DTA)；差示扫描量热法(DifferentialScanningCalorimetry,DSC)导热系数稳态法（Steady-statemethods）瞬态法（Transientmethods）3温度测量理论热力学第零

2、定律如果两个热力学系统中的每一个都和第三个热力学系统处于热平衡，那么，它们彼此也必定处于热平衡。这个结论叫做热力学第零定律。Thezerothlawofthermodynamicsstatesthatiftwoseparatethermodynamicsystemsareeachinthermalequilibriumwithathird,thenallthreeareinthermalequilibriumwitheachother.热力学第零定律为建立温度概念提供了实验基础。这个定律反映出,处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征，这个特征就

3、是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数。这个状态函数被定义为温度。定义是定性的。只能判断两系统的温度相等或不等，只是标定而非测量。通常物理量测量都是用标准单位的整数或小数表示。4温度测量理论热力学第二定律热量总是自发地从高温物体(系统)传到低温物体。功可以全部转化为热，但任何热机不能全部地、连续不断地把所获得的热量转变为功。第二定律从热量自发流动的方向判别出物体温度的高低。Thesecondlawofthermodynamicsstatesthat"Everyprocessoccurringinnatureproceedsinthesensein

4、whichthesumoftheentropiesofallbodiestakingpartintheprocessisincreased.5温度测量理论卡诺定理在相同的高温热源和相同的低温热源间工作的一切可逆热机其效率都相等，而与工作物质无关，只与温差有关。在相同高温热源与相同低温热源间工作的一切热机中，不可逆热机的效率都不可能大于可逆热机的效率。6温度测量理论热机效率：开尔文提出建立一种不依赖于任何测温物质的温标。并规定：称为热力学温标定义水的三相点温度(热力学温标)θtr=273.16K由卡诺定理得到的热力学温标，温度才有“比”意义上的测量.7温度测量理论理想

5、气体状态方程测量成为可能8温度测量理论热力学第三定律当温度趋向于绝对零度时，系统的熵趋向于一个固定的数值，而和其他性质如压强等无关。这一结论又叫做Nernst(能斯脱)热定理。不可能用有限的手续使系统冷却到绝对零度。这个结论叫做绝对零度不可到达原理。Leftside:AbsolutezerocanbereachedinafinitenumberofstepsifS(0,X1)≠S(0,X2).Right:AninfinitenumberofstepsisneededsinceS(0,X1)=S(0,X2).9温度测量理论温标：选择某种物质的某一随温度变化的状态参量来

6、标识温度；规定温度与测量参量之间的函数关系；选择并规定温度值。普通温度计：水银温度计热电偶温度计：康铜－铜电阻温度计：Pt100，半导体，热敏电阻气体温度计：定容、定压光学温度计：高温10温标Temperaturescalesdifferintwoways:thepointchosenaszerodegrees,andthemagnitudesofincrementalunitsordegreesonthescale.TheCelsiusscale(°C)isusedforcommontemperaturemeasurementsinmostoftheworld.I

7、tisanempiricalscale.Itdevelopedbyahistoricalprogress,whichledtoitszeropoint0°Cbeingdefinedbythefreezingpointofwater,withadditionaldegreesdefinedsothat100°Cwastheboilingpointofwater,bothatsea-levelatmosphericpressure.Becauseofthe100degreeinterval,itiscalledacentigradescale.Sincethesta