热泵的基础知识
2023年公用设备工程师之专业基础知识(暖通空调+动力)基础知识手册
2023年公用设备工程师之专业基础知识（暖通空调+动力）基础知识手册1、在我国现行大气排放标准体系中，对综合性排放标准与行业性排放标准采取（ ）。
A.不交叉执行准则B.按照最严格标准执行原则C.以综合性标准为主原则D.以行业性标准为主原则【答案】 A2、金属壁面增强传热可以有多种方法，下述方法中对增强传热作用最差的是（ ）。
A.改善流动或增强扰动B.改变表面状况或扩展传热面C.选用热导率高的金属或减薄壁面D.改变传热流体介质【答案】 C3、影响干湿球湿度计测量精度的主要因素不包括（ ）A.环境气体成分的影响B.大气压力和风速的影响C.温度计本身精度的影响D.湿球温度计湿球润湿用水及湿球元件处的热交换方式【答案】 A4、在并联管路中，总的阻抗与各支管阻抗之间的关系为：( )。
A.总阻抗的平方根倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和B.总阻抗的倒数等于各支管阻抗立方根倒数之和C.总阻抗的倒数等于各支管阻抗倒数之和D.总阻抗等于各支管阻抗之和【答案】 A5、对于热泵循环，输入功W，可以向高温环境放出热量Q1，在低温环境得到热量Q2，下列关系中不可能存在的是（ ）。
A.Q2=WB.Q1>W>Q2C.Q1>Q2>WD.Q2>Q1>W【答案】 D6、喷口或喷嘴射入无限广阔的空间，并且射流出口的雷诺数较大，则成为紊流自由射流，其主要特征为（ ）。
A.射流主体段各断面轴向流速分布不具有明显的相似性B.射流起始段中保持原出口射流的核心区呈长方形C.射流各断面的动量守恒D.上述三项【答案】 C7、在机械零件的强度条件式中，常用到的“计算荷载”一般为（ ）。
A.小于名义荷载B.大于静荷载而小于动荷载C.接近于名义荷载D.大于名义荷载而接近于实际荷载【答案】 D8、在以下四种测量气流速度的装置中，动态响应速度最高的是（ ）。
A.恒温式热线风速仪B.恒流式热线风速仪C.皮托管D.机械式风速计【答案】 C9、下列说法中不符合《建设工程质量管理条例》的是（ ）。
工热知识点总结
工热知识点总结一、理论基础1. 热力学基础热力学是研究热现象和能量转化规律的科学，其研究对象包括热力学系统的状态、过程和相互作用等。
热力学定律包括热力学第一、二、三定律，它们分别描述了能量守恒、熵增加和温度不可降的规律。
2. 热传导热传导是指物质内部热能的传递，根据导热介质的不同，可分为导热、导电、导磁等传导方式。
热传导的计算公式为热传导方程，其中包括热传导系数、温度梯度和距离梯度等。
在实际工程中，热传导的计算可以通过有限元分析、数值模拟等方法得到。
3. 对流传热对流传热是指通过流体的流动使热能传递的过程，可以是强迫对流或自然对流。
对流传热的传热系数和换热器的设计是工热领域的重要内容。
4. 热辐射热辐射是指物体由于温度差而发出或吸收的电磁波，热辐射的计算需要考虑辐射率、温度、表面发射率等参数。
热辐射通常可以通过辐射传热方程来描述，实际工程中可以应用黑体辐射、灰体辐射等模型进行计算。
二、热力学系统1. 封闭系统封闭系统是指不与外界交换物质，但与外界进行能量交换的系统。
热力学系统通常可以根据其与外界的物质交换情况分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
2. 开放系统开放系统是指既与外界进行能量交换，又与外界进行物质交换的系统。
例如，蒸汽锅炉和汽轮机系统就是开放系统。
3. 孤立系统孤立系统是指既不与外界交换物质，也不与外界进行能量交换的系统。
孤立系统是理论假设中的一个重要模型，可以用于研究理想化的热力学系统。
三、热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是理想化的热力学循环模型，其效率最高，可用于分析和比较各种热力学循环系统的性能。
卡诺循环包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程，可以用来分析热机和热泵的性能。
2. 布雷顿循环布雷顿循环是一种热力学循环，广泛应用于蒸汽轮机、汽轮机和制冷机等系统。
布雷顿循环包括等压加热、等压膨胀、等压冷却和等压压缩四个过程，可以用来分析蒸汽发电系统和空气压缩系统的性能。
3. 斯特林循环斯特林循环是一种理想化的热力学循环模型，包括等温定压加热、绝热膨胀、等温定压冷却和绝热压缩四个过程。
机泵的基础知识与操作
机泵的基础知识
13、怎样防止汽蚀现象的发生？ 防止汽蚀现象的发生应采取如下措施： （1）入口管径变化率小、尽量减小入口管路的
阻力损失。 （2）按照泵的设计条件使用泵。 （3）减少入口的阻力损失、比如泵的第一级叶 轮采用双吸式的。 （4）合理地选择泵的吸入高度。 （5）选择耐汽蚀的材料制作叶轮。 （6）提高泵内零件的表面光洁度。
机泵的基础知识
14、怎样判断汽蚀现象？ 汽蚀的现象有： （1）泵内出现激烈响声； （2）出口压力不稳； （3）泵体振动； （4）介质温度高； （5）流量变小等。 15、汽蚀现象有什么破坏作用？ 汽蚀的破坏作用是很大的。轻者泵内有响声，流量
和压头下降，振动也较大，叶轮的流道和吸入室出 现点蚀，严重的能引起液流间断，破坏泵的叶轮等 零部件。
机泵的基础知识
22、挡油环或挡水环有什么用处？ 挡油环或挡水环位于轴承箱两端压盖的外缘，用螺栓固定在轴上
和轴一起转动。挡油环起着防止轴承箱内润滑油泄漏的作用。挡 水环除了起到这个作用外，还要起一个防止端面密封的冷却水进 入轴承箱的作用。 23、什么是抱轴现象？有何危害？ 泵抱轴是轴承卡死在轴上，它的发生是和轴承箱发热，润滑油少 或变质有着密切关系。抱轴可以使机泵损坏，无法进行正常运行。 24、运转中的离心泵为什么会发热？ （1）伴有杂音的发热，一般原因是因为轴承滚珠隔离架损坏； （2）轴承箱中的轴承挡套松动，前后压盖松动； （3）轴承孔过大，引起轴承外圈松动； （4）泵体内有异物，没有清除； （5）转子振动大，造成密封环损坏； （6）泵长时间抽空或泵出口开得过小等。
机泵的基础知识
8、泵给液体提供哪些能量？ 泵给液体提供静压能、位能、动压能等。
热泵及烘干基础知识培训
1蒸吨=60万大卡=700kw 1蒸吨=60万大卡=700kw
5.常用的名词
1）显热 显热（sensible heat)是指当此热量加入或移去后，会导致物质温度的变化， 而不发生相变。 2）潜热 指物质在等温等压情况下，从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。 3）比热 是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量 4）干球温度 温度计自由的暴露在空气中所测量的温度 5）湿球温度/相对湿度 水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热，当系统中空气达 饱和状态且系统达到热平衡时系统的温度。
燃油锅炉 轻柴油
75% 10000kcal/kg 7500kcal/kg
￥6/kg 448 需要
燃气锅炉 天然气
80% 10000kcal/m³ 8000kcal/kg
￥4.25/m³ 297.5 需要
火灾/爆炸等安全隐 漏油/火灾/爆炸等 漏气/火灾/爆炸等
患
安全隐患
安全隐患
粉尘, NOx, SO2, CO, CO2
1.现有的烘干方式 ①晒干 ②晾干 ③吹干 ④热风烘干 ⑤微波干燥 ⑥红外干燥 2、常见的干燥设备有哪些？ ①箱式烘干机 ②烘干隧道 ③带式烘干线 ④立体烘干塔 ⑤回转窑 ⑥耙式烘干机
热泵烘干
•
当压缩机运行时，压缩机的排气（100℃以上）经过冷凝器散发到烘干房中，使烘干房的温度升到设
定的温度，达到烘干的目的。冷凝器里面的冷媒散热后变成高温高压液体，经过节流阀后变成低温低压
②内部汽化阶段 随物料表面干燥部分增加温度越来 越高，热量向内部传递而使蒸发面向内部移动，水分在物 料内部汽化成水蒸汽后再向表面扩散流动，直到物料中所 含水分与热空气的湿度平衡时为止，称内部汽化阶段。这 一阶段的特点是，物料含水量越来越少，水分流动阻力增 加，干燥速度甚低，物料温度继续升高。
热油泵培训
热油泵日常维护
封油投用操作步骤：
在机泵投用封油前，进泵所有阀门必须处关闭状态，压力表、温度计全部安装正常并处于投用状 态环，运转4小时。
封油罐进行脱水，严格控制水的含量，否则会引起油泵的抽空。
封油系统循环投用正常后再逐台投用封油，投用时先调整好封油系统总管的压力不低于1.0 MPa、 温度不高于80℃。 开启调试机泵并调整正常运转状态（冷却水正常投用），先打开封油进机泵根阀，使机泵内介质 倒进入封油管线内，待压力平稳后记录此时机泵密封腔压力，然后关闭。 缓慢开启封油进泵第一道阀门，这时观察压力表，待压力上升至高于密封腔压力0.2MPa时再缓慢 打开根阀，压力下降后再稍开第一道阀，经过反。 投用封油泵建立系统循复调整直至压力、温度正常。封油压力应略高于机泵密封腔0.05-0.2MPa， 最高不超过0.2MPa（具体情况可根据现场情况再定）。
运行区间 （年度） 2006 2007 2009 06-09年加权平均 标定 平均流量（t/h ） 321 364 309 406 338 平均流量 m3/h 414 470 399 524 436 是最小稳定流 量的％ 69.2 78.5 66.57 87.4 72.8 装置满负荷 备注
热油泵事故及预防
热油泵日常维护
1、工艺管理和操作人员要严格遵守工艺纪律，严格按照工艺卡 片认真操作。平稳调节工艺参数，避免油泵发生汽蚀和抽空现 象。流量小时适当加大回流，尽量保证泵的流量，尽量避免用 泵出口阀进行节流。 2、高温油泵在切换过程中要做好防火措施，严格按照泵的切换 步骤进行操作，预热速度不得超过50℃/小时，每半小时盘车 180度，防止密封在短时间内因温升过大引起泄漏。 3、高温油泵封油设施上的过滤器、冷却水线及时清洗疏通。 4、操作人员、维修保运人员、设备管理人员要严格按照规定保 质保量进行巡检，，严禁敷衍了事。 5、操作人员巡检要配备对讲机，维修保运人员、设备管理人员、 工程设备部专职人员配备测温仪、测振仪定期对油泵的振动、 温度以及轴承的运行状况进行分析，对出现的异常情况要及时 采取应对措施。 6、现场巡检测振测温要求： ⑴装置运行班组每小时巡检1次，并做好记录； ⑵装置设备员对装置高温油泵及封油泵每天1次，测量轴承 座振动和温度，并做好记录； ⑶检修单位每天对运行机泵测振、测温1次，并作好记录。
更高更妙的物理专题16热力学基础
更高更妙的物理专题16热力学基础一、知识概要1、热力学第一定律对于理想气体等值过程的应用等容过程等容过程的特征是气体体积保持不变，V0，故W0，由热力学第一定律可知，在等容过程中，气体与外界交换的热量等于气体内能的增量：QEmimRTCVT。
M2MiR，i为分子的自由度，对于单原子分子气体，i3；对2于双原子分子气体，i5；而对于多原子分子气体i6。
R为摩尔气体常数，R8.31J/(molK)。
mRT，等压过程等压过程的特征是气体压强保持不变，p0，WpVMCV称做定容摩尔比热容，CV由热力学第一定律可得，在等压变化过程中气体与外界交换的热量为mimmi2mRTRTRTCpT。
M2MM2MCi2称为比热容比。
对于单原子分Cp称做定压摩尔比热容，CpCVR，而pCVi578子气体，；而双原子分子气体，；多原子分子气体则有CV、Cp及均356QEpV只与气体分子的自由度有关而与气体温度无关。
等温过程等温过程的特征是气体温度保持不变，T0，由于理想气体的内能取决于温度，故E0，由热力学第一定律可知在等温变化过程中气体与外界交换的热量为QW。
理想气体在等温变化中，pVCTmRT，设气体体积从V1膨胀到V2，压M强从p1减小到p2，所做的功为W，将这个功n（n）等分，每份元功VWCTW，两边取n次方得(Vi1Vi)，即i11nViVinCTV2WnWWTCT。
(1)(1)V1nCTnCTWWTCT当n时，lim(1)eCT，WnCT0nCTnCWWnCWV2mVpmRTln2RTln1，V1MV1Mp2Vpmm则QRTln2RTln1。
MV1Mp2WCTln绝热过程气体在不与外界发生热交换的条件下所发生的状态变化称做绝热过程，其特点是Q0，由热力学第一定律可得WE绝热过程中气体方程为pVmCVT。
MmRT，则对某一元过程有Mpi1Vi1pViipi1(Vi1Vi)Vi(pi1pi)而此元过程气体做元功为mR(Ti1Ti)；MmCV(TiTi1)，Mp(VVi)则有pi1(Vi1Vi)Vi(pi1pi)i1i1R(1)pi1(Vi1Vi)，CVVVipi1pi即有i10。
热泵培训资料
压缩机
热泵中的膨胀阀与制冷系统的膨胀阀相同，用于将高温高压制冷剂节流成低温低压液体。
膨胀阀
热泵中的蒸发器与制冷系统的蒸发器相同，由铜管和散热片组成，用于吸收外界的热量，使制冷剂蒸发成气体。
蒸发器
热泵的工作流程
冷凝器
冷凝器的作用是将制冷剂冷却成液体，同时散热片将热量散发到外界。为了保持冷凝器的散热效果，需要定期清洗冷凝器表面灰尘和杂物。
热泵利用逆卡诺循环原理，通过消耗一部分高品质电能，从低位热源吸热，将其压缩提升到高位热源，实现热能的转移和利用。
工作原理
热泵的定义和原理
水源热泵
利用地球表面浅层水源（如地下水、海水等）作为低位热源，具有节能、环保、运行费用低等优点，适用于制冷、供暖和热水供应等不同领域。
地源热泵
利用地壳下土壤、岩石等作为低位热源，通过地埋管换热系统实现与高位热源的热能交换，具有节能、环保、运行稳定等优点，适用于大型建筑供暖、制冷和热水供应等。
07
其他相关知识
热泵与太阳能热水系统的比较
热泵与太阳能热水系统都是环保、高效的热水供应方式，但它们的工作原理和应用场景有所不同。
太阳能热水系统利用太阳能集热器吸收太阳辐射能，通过储水箱存储热量并供应热水。而热泵则是通过消耗一定的电能，从周围环境中吸取热量并传输到需要加热的地方。
在使用上，太阳能热水系统受天气条件影响较大，而热泵则可以在阴天或低温条件下正常工作。
压缩机的作用是压缩制冷剂，使其压力和温度升高。为了保持压缩机的正常运转，需要定期检查压缩机润滑情况，及时添加润滑油。
热泵各部件的作用与维护
03
热泵安装与调试
室外安装
热泵也可安装在室外，但需要注意防尘、防雨、防高温、防低温等措施，以确保热泵的正常运行。
水源热泵系统设计基础知识及节能量计算
即进行水源热泵主机选择时也不宜超过三台。
潜水泵的选择
流量的确定：
一般按照水源热泵样本中提供的制热/制冷时的井水流量 来选取，还可以按照如下公式进行计算选取，公式中的Q 为热泵机组制热/制冷量，N为机组输入功率；
制热时： L(m3/h) =
Q热-N热
温差x1.163
X(1.15~1.2)
制冷时： L(m3/h) =
取： V=1.2.0m/s 则：集管应有断面积为：F’=20612×2.0/1.2=34353mm2
相应直径：D=
=209mm，选择φ=219×6mm
4x34353/3.1416
集分水器尺寸确定
长度确定
L1=d1+60 L3=d2+d3+120
L2=d1+d2+120 Ln=dn-1+60
运行费用计算
工业锅炉燃烧1吨标准煤污染物排放量：
CO2 2620Kg
SO2 18.5Kg
NXO 7.4Kg
基础知识
各种能源折合成标准煤系数：
能源名称 原煤 原油 汽油 柴油
液化石油气 油田天然气 气田天然气
焦炉煤气
平均低位发热量 20908千焦（5000千卡）/千克 41816千焦（10000千卡）/千克 43070千焦（10300千卡）/千克 42552千焦（10200千卡）/千克 50179千焦（12000千卡）/千克 38931千焦（9310千卡）/立方米 35544千焦（8500千卡）/立方米 16726～17081千焦（4000～4300千卡）立 方米
表格要求：
表格：外框使用双实线，内部使用虚线； 段落：表格内字体内容一律采用单倍行距；字体内容上下居中；
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-----------业务员培训教材
精选
1
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2
产品结构图
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3
一、工质的热力状态参数：
决定物质状态的物理量称为物质的热力状 态参数，有温度、压力和比体积。 1. 温度 2. 温度是衡量物体冷热的尺度。热力学温度， 并允许摄氏温度同时使用， 3. 单位符号K（开尔文）。1K=1°C，水的三 相点的-273.16°C
（5）冷冻剂对环境应该无公害。
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12
制冷剂：
2.CHCl2F (R-22)，CF2Cl2 (R-12) ， CHF2CHF2 (R-134a)
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13
制冷剂：
替代 表1-1 R407C、R410A和R22的一般性质和
理论制冷循环特性比较表
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制冷剂：R22，R407C，R410A，R417A
单位质量的物质，温度每升高或降低1°C所 需加入或放出的热量。C，单位符号：J/ （gK），水的比热C=4.1868J/g.K
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6
状态参数：
物质的相变
凝固、液化、汽化
物质有三种集态：气态、液态、固态。物质 集态的改变称为相变。相变过程中，由于物 质分子重新排列和分子热运动速度的改变， 会吸收或放出热量，这种热量称作潜热。物 质发生从质密态到质稀态的相变时，将吸收 潜热；
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热泵的原理：
（2）工质经过压缩机压缩、升温后，变成高 温、高压的蒸 汽排出压缩机；
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热泵的原理：
（3）蒸汽进入冷凝器，在冷凝器中将从蒸发 器中吸取的热量和压缩机耗功所产生的那部 分热量传递给冷水，使其温度提高。工质经 过冷凝放热后变成液 态；
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22
热泵的原理：
（4）高压液体经过膨胀阀节流降压后，变成 低压液体，低压液态工质再次进入蒸发器， 依此不断地循环工作。 整个工作过程是热量 搬运过程，是将低温热源中的热量连续不断 的搬运至高温热源（水）中的过程。
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7
状态参数：
反之，当它发生由质稀态向质密态的相变时， 放出潜热。相变制冷就是利用前者的吸热效 应而实现的。利用液体相变的，是液体蒸发 制冷；利用固体相变的，是固体融化或升华 冷却。
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8
状态参数：
液体蒸发制冷以流体作制冷剂，通过一定的 机器设备构成制冷循环，可以对被冷却对象 实现连续制冷。它是制冷技术中使用的主要 方法。
热力学定律：
2. 热力学第二定律 不可能把热从低温物体传递给高温物体， 不引起其他变化。
精选Βιβλιοθήκη 11四、制冷剂：1.选用原则
制冷剂的选择原则：
（1）潜热要大。
（2）操作压力要合适。即冷凝压力（高压） 不要过高，蒸发压力（低压）不要过低。
（3）化学稳定性、不易燃、不分解、无腐 蚀性。
（4）价格低。
506 1137.6
R410A
HFC32/125
50/50 72.59 -51.56
70.22 4.852 547.5 1060.2
R22
HCFC-22
100 86.48 -40.76 -160
96 4.974 525 1191
R417A HFC600/125/13
4a 4/46/50
-41.8
89.9 42.42
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五、热泵的原理：
高温气体
低温气体
常温液体
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热泵的原理：
热泵热水机组是目前世界上最先进、能效比 最高的热水设备之一，它根据逆卡诺循环原 理，采用电能驱动，通过传热工质把自然界 的空气、水、土壤或其它低温热源中无法被 利用 的低品热能有效吸收，并将其提升至可 用的高品位热能并释放到水中，对水进行加 热的设备。
一般性质和理论制冷循环特性比较表
参数
成分
质量混合比例,% 相对分子量 标准沸点, ο C 凝固点, ο C 临界温度, ο C 临界压力,MPa 临界密度,kg/m3 饱和液体密度, kg/m3
R407C HFC32/125/134
a 23/25/52
86.2 -43.77 -115 86.08 4.653
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热泵的原理：
在不同的运行工况下热泵热水机组每消耗1度 电就能从低温热源中吸收2~6度电的热量，节 能效果非常显著。
热泵热水机组一般由压缩机、蒸发器、膨胀 阀、过滤器、储液罐、冷凝器、储水箱等几 部分组成。
精选
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热泵的原理：
热泵热水机组系统工作过程如下： （1）处 于低压液态循环工质（如氟利昂R22及 R134a）经 过蒸发器，在蒸发器中工质吸热 蒸发，此时工质从低温热源处吸收热量变成 低温、低压蒸汽进入压缩机；
精选
23
热泵的原理：
传热工质是一种特殊的物质，在实际运行当 中，传热工质的蒸发温度可达－20℃左右， 因此即使－5℃的环境温度相对于它来说也是 “高温热源”， 也能正常吸热。此外工质的 冷凝温度可达75℃，确保产出60℃的热水。
1152
精选
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续表：
参数
导热系数
饱和液,W/(m.K) 常压蒸汽,W/(m.K)
允许浓度,ml/m3 可燃性
臭氧层损耗潜能ODP
地球变暖潜能GWP100 理论 蒸发压力,KPa
制冷 冷凝压力,KPa
循环 温度滑移,ο C
R407C 0.0863 0.0131 1000 不燃
0 1500、0.4
499 2112 4.3
循环条件:蒸发温度0ο C, 冷凝温度50ο C, 过冷度0ο C, 过热度0ο C
R410A 0.0801 0.0128 1000 不燃
0 1700、
804 3061 0.07
R22 0.0869 0.0113 1000 不燃 0.055 1700、0.43
498 1943
0
R417A
0.49 4.7
精选
4
状态参数：
2.压力： 压力是压力除以面积，单位是Pa（帕斯卡）， 1P=1N/m2，kgf/cm2，bar，MPa，PSI（磅/ 寸2）。1mH²O=9.8×103
精选
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状态参数：
3.热量单位：
单位符号：J（焦耳），cal（卡），Btu 1cal=4.1868J，1Btu（英）=1055J 4.比热
固体相变冷却则是以一定数量的固体物质作 制冷剂，作用于被冷却对象，实现冷却降温。 一旦固体全部相变，冷却过程即告终止。
精选
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二、热力学定律
1.热力学第一定律 自然界的任何物质都有能量。 它能从一种形式转换成另一种形式，从一个
物体传递给另外一种物体， 在传递和转换过程中能量的数量不变。
精选
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