材料物理性能材料的热熔学习教案.pptx
《材料物理性能材料的热熔学习教案.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《材料物理性能材料的热熔学习教案.pptx(67页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、会计学1材料材料(cilio)物理性能材料物理性能材料(cilio)的的热熔热熔第一页,共67页。第1页/共66页第二页,共67页。在空间在空间在空间在空间(kngjin)(kngjin)科学技术中的应用科学技术中的应用科学技术中的应用科学技术中的应用 现代空间科学技术往往要求材料在变温条件,甚至在极端温度(wnd)条件下工作。如空间飞行器从发射、入轨以后的轨道飞行直到再返回地球的过程中,要经受气动加热的各个阶段,都会遇到超高温和极低温的问题,必须要有“有效的隔热与防热措施”,这有赖于对其热过程进行热分析和热设计,导热系数、比热、导温系数、热发射率、热膨胀系数和粘度等则是热计算和热设计的关键参
2、数,也是研制、评价和优选所用隔热和防热材料的主要技术依据。第2页/共66页第三页,共67页。在能源在能源在能源在能源(nngyun)(nngyun)科学技术中的应用科学技术中的应用科学技术中的应用科学技术中的应用i)保温材料的优选和保温材料结构(jigu)的优化设计。ii)远红外加热技术(jsh),以获得最佳的能量利用率。iii)太阳能的利用:要求尽可能多地吸收太阳辐射,并且要最大限度地抑制集热器本身的热损。第3页/共66页第四页,共67页。在电子在电子在电子在电子(dinz(dinz)技术和计算机技术中的技术和计算机技术中的技术和计算机技术中的技术和计算机技术中的应用应用应用应用i)在超大规
3、模集成电路(容量和密集度迅速增大)中,要求集成块的基底(jd)材料导热性能优良。ii)彩电等多种电路(dinl)中广泛应用的大功率管,其底部的有机绝缘片,为了散热而要求具有良好的热导性。第4页/共66页第五页,共67页。请思考请思考(sko)n n对于同等质量的砂子和水,砂子的升降温速度比水要快一些?如何衡量对于同等质量的砂子和水,砂子的升降温速度比水要快一些?如何衡量(hng ling)(hng ling)物体升降温的快慢?物体升降温的快慢?n n什么是热容?什么是热容?第5页/共66页第六页,共67页。什么什么(shn me)是热容是热容?热容(rrn)表示的是一个物体容纳热量的能力,即吸
4、收热能使之转化为内能的能力。我们常用水位升高一定我们常用水位升高一定(ydng)高度需要高度需要多少水表征瓶子的容量。多少水表征瓶子的容量。第6页/共66页第七页,共67页。本章本章(bn zhn)内容内容n n热容(r rn)n n热膨胀n n热传导n n热稳定性第7页/共66页第八页,共67页。第一节第一节 材料材料(cilio)的热容的热容n n 人们对热的物理人们对热的物理(wl(wl)本质的认识本质的认识n n 热容、比热容热容、比热容n n 晶态固体的热容晶态固体的热容n n 热容的影响因素热容的影响因素n n 现代热分析技术及其应用现代热分析技术及其应用无机无机(wj)材料材料金
5、属材料金属材料第8页/共66页第九页,共67页。1.1.1.1.人们人们人们人们(rn men)(rn men)(rn men)(rn men)对热的物理本质的对热的物理本质的对热的物理本质的对热的物理本质的认识认识认识认识n n中国古代,金、木、水、火、土五行学说。中国古代,金、木、水、火、土五行学说。n n西方西方1818世纪以前,热质说,认为热是一种物质。世纪以前,热质说,认为热是一种物质。n n17981798年,伦福德、戴维等发现摩擦生热,彻底摧毁了年,伦福德、戴维等发现摩擦生热,彻底摧毁了热质说。热质说。n n1919世纪,焦耳通过一系列实验证明了热是同大量分子世纪,焦耳通过一系列
6、实验证明了热是同大量分子的无规则运动相联系的。提出能量守恒定律,即热力的无规则运动相联系的。提出能量守恒定律,即热力学第一定律。学第一定律。n n19001900年,普朗克解释黑体辐射现象,提出热量年,普朗克解释黑体辐射现象,提出热量(rling)(rling)是量子化的。是量子化的。n n19121912年,能斯特提出了热力学第三定律,热学理论完年,能斯特提出了热力学第三定律,热学理论完整地建立起来。整地建立起来。支持者:培根、拉瓦锡、拉普拉斯等。第9页/共66页第十页,共67页。热力学四大热力学四大(s d)定律定律n n第一定律:能量守恒定律第一定律:能量守恒定律n n n n第二第二(
7、d r)定律:熵增加定定律:熵增加定律律 n n第三定律:绝对温标第三定律:绝对温标 n n第零定律:热平衡定律第零定律:热平衡定律 迈尔、焦耳(jior)、亥姆霍兹克劳修斯、开尔文能斯特福勒第一类永动机不可能第一类永动机不可能第二类永动机不可能第二类永动机不可能第10页/共66页第十一页,共67页。12热力学第零定律(dngl):1930年福勒等人提出热力学第零定律示意图内容:若两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同),则它们彼此也必定(bdng)处于热平衡。这一结论称做“热力学第零定律”。意义(yy):热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。
8、第11页/共66页第十二页,共67页。热究竟热究竟(jijng)是什是什么?么?热量传递的三种(snzhn)方式:热传导热对流热辐射热本质上是能量的一种(yzhn)形式,是由分子的无规则运动引起的。第12页/共66页第十三页,共67页。热量传递(chund)的基本方式第13页/共66页第十四页,共67页。热的本质热的本质(bnzh)?n n热是晶格(或组成材料的分子)振动的一种表现形式。热是晶格(或组成材料的分子)振动的一种表现形式。热是晶格(或组成材料的分子)振动的一种表现形式。热是晶格(或组成材料的分子)振动的一种表现形式。温度的高低衡量温度的高低衡量温度的高低衡量温度的高低衡量(hng
9、ling)(hng ling)了晶格振动的剧烈程度。了晶格振动的剧烈程度。了晶格振动的剧烈程度。了晶格振动的剧烈程度。第14页/共66页第十五页,共67页。声子就是指格波的能量量子,它的能量等于 h。一个(y)格波,也就是一种振动模,称为一种声子。n n晶格振动以弹性波(格波)的形式在材料内传播晶格振动以弹性波(格波)的形式在材料内传播(chunb)(chunb)。n n当温度不太高时,原子的振动可看作当温度不太高时,原子的振动可看作“谐振子谐振子”。n n 能量为能量为En=(式中n=0,1,2,)第15页/共66页第十六页,共67页。声频声频(shn pn)支、光频支支、光频支n 声频支:
10、振动着的质点中包含频率低的格波,质点彼此(bc)之n 间的位相差不大。可以看成相邻原子具有相同的振动方向。n 光频支:格波中频率高的振动波,质点(zhdin)间的位相差很大,邻n 近质点(zhdin)的运动几乎相反,频率往往在红外光区。可以看成相n 邻原子具有相反的振动方向。声频支声频支光频支光频支格波中的两类:低频波与高频波。反映晶格原子的整体运动反映晶格原子的整体运动 反映晶格原子的相对运动反映晶格原子的相对运动 第16页/共66页第十七页,共67页。第一节第一节 材料材料(cilio)的热容的热容n n 人们对热的物理本质的认识人们对热的物理本质的认识n n 热容、比热容热容、比热容n
11、n 晶态固体的热容晶态固体的热容n n 热容的影响热容的影响(y(y ngxingxi ng)ng)因素因素n n 现代热分析技术及其应用现代热分析技术及其应用第17页/共66页第十八页,共67页。2.热容热容(r rn)、比、比热容热容(r rn)热容热容(r rn):比热容:比热容:在没有相变和化学反应的条件下,材料(cilio)温度升高1 K时所吸收的热量。定容热容定压热容1kg物质的热容,它与物质的本性有关。等压比热容等容比热容在固体材料研究中,通常使用摩尔热容。低温时,两者相差不大;高温时CpCv,为什么?第18页/共66页第十九页,共67页。第一节第一节 材料材料(cilio)的热
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 材料 物理性能 学习 教案
限制150内