0号柴油饱和蒸汽压温度对照表最新版_0号柴油工作温度

1.热电联产的工作原理

2.为什么到现在我家的正星加油机。汽油都打不出油呢。柴油可以。尤其是中午的时候一点都打不出油，

3.油会蒸发吗？

4.环境压强与冰的熔点的关系？

1、保持清洁避免弄脏

在存油前应将容器清理干净，不要存有水、残油、铁锈、杂质等。柴油机的高压油泵和喷油嘴都是十分精密的部件，稍有水或杂质进入，就会受到严重磨损。柴油在使用前应充分沉淀、过滤，以排除杂质，一般不应少于48小时。

2、减少与空气接触

因为油料与空气接触，加上高温，会使油料中一些成分被氧化，使酸值增大，胶质、残炭增加。因此，应尽量减少油料与空气的接触。为避免柴油与空气接触，应做到：密闭储存，不同的储存容器之间减少不必要的来回倒装，减少蒸发和氧化。

3、防晒降温

为减缓油料蒸发及氧化的速度，应注意防晒、降温及温度的变化。露天存放的油桶应防晒，通常放在树荫下或人工撑上遮阳设施并垫好垫木或胶圈，拧紧桶盖。

扩展资料

柴油使用注意事项：

1、防止水份、机械杂质混入。

2、严禁与汽油混合后用于照明或作煤油炉燃料。

3、柴油在使用前都须经过沉淀、过滤、除去杂质和水份，以保证柴油机燃料供给系统的正常工作。

4、低温时，为改善柴油的低温流动性，允许在柴油中渗入少量煤油，但闪点可能不合格。但决不允许在柴油中加入汽油来改善柴油的低温流动性。

热电联产的工作原理

----------《制冷方法》---------------

本篇提示：

要求掌握："制冷"的定义；蒸气压缩式制冷、蒸气吸收式制冷、蒸气喷射式、吸附式制冷、热电制冷、气体膨胀制冷、绝热放气制冷和气体涡流制冷等制冷方法的热力学原理，系统组成，制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算。

＊ ＊ ＊ ＊

制冷技术是为适应人们对低温条件的需要而产生和发展起来的。 制冷作为一门科学是指用人工的方法在一定时间和一定空间内将某物体或流体冷却,使其温度降到环境温度以下，并保持这个低温。 这里所说的"冷"是相对于环境而言的。灼热的铁放在空气中，通过辐射和对流向环境传热，逐渐冷却到环境温度。它是自发的传热降温，属于自然冷却，不是制冷。制冷就是从物体或流体中取出热量，并将热量排放到环境介质中去，以产生低于环境温度的过程。 机械制冷中所需机器和设备的总合称为制冷机。制冷机中使用的工作介质称为制冷剂。制冷剂在制冷机中循环流动，同时与外界发生能量交换，即不断地从被冷却对象中吸取热量，向环境排放热量。制冷剂一系列状态变化过程的综合为制冷循环。为了实现制冷循环，必须消耗能量。所消耗能量的形式可以是机械能、电能、热能、太阳能或其它可能的形式. 制冷技术的研究内容可以概括为以下三方面：

①研究获得低温的方法和有关的机理以及与此相应的制冷循环，并对制冷循环进行热力学的分析和计算。

②研究制冷剂的性质，从而为制冷机提供性能满意的工作介质。机械制冷要通过制冷剂热力状态的变化才能实现。所以，制冷剂的热物理性质是进行循环分析和计算的基础数据。此外，为了使制冷剂能实际应用，还必须掌握它们的一般物理化学性质。

③研究实现制冷循环所必须的各种机械和技术设备，包括它们的工作原理、性能分析、结构设计，以及制冷装置的流程组织、系统配套设计。此外，还有热绝缘问题，制冷装置的自动化问题，等等。

1.1 物质相变制冷

本章提示：

重点掌握：蒸气压缩式制冷和蒸气吸收式制冷的热力学原理，系统组成，制冷循环及制冷机特性的理论分析和计算。

一般掌握：蒸气喷射式、吸附式制冷的制冷方法。

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物质有三种集态气态、液态、固态。物质集态的改变称之为相变。相变过程中，由于物质分子的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是将吸收潜热；反之，当它发生有质稀态向质密态的相变时，则放出潜热。

物质相变制冷是利用液体在低温下的蒸发过程及固体在低温下的熔化或升华过程向被冷却物体吸收热量---即制冷量。因此，相变制冷分为液体气化制冷与固体熔化与升华制冷，由于液体自身具有流动性，液体气化制冷是广泛应用的。液体汽化成蒸气的过程吸收热量，从而达到制冷的目的，为了使其连续不断地工作，成为一个循环，便必须使制冷剂在低压下蒸发汽化、蒸气升压、高压气体液化和高压液体降压。

蒸气压缩式制冷、吸收式制冷、蒸气喷射式和吸附式制冷都具备上述四个基本过程，属于液体汽化制冷。

1.1.1制冷的基本热力学原理

从热力学角度说，制冷系统是利用逆向循环的能量转换系统。按补偿能量的形式（或驱动方式），前面所提及的制冷方法归为两大类：以机械能或电能为补偿的和以热能为补偿的。前者如蒸气压缩式、热电式制冷机等；后者如吸收、蒸气喷射、吸附式制冷机等。两类制冷机的能量转换关系如图1所示。

图1 制冷机的能量转换关系

(a) 以电能或机械能驱动的制冷机 (b) 以热能驱动的制冷机

热力学关心的是能量转换的经济性，即花费一定的补偿能，可以收到多少制冷效果（制冷量）。为此，对于机械或电驱动方式的制冷机引入制冷系数来衡量；对于热能驱动方式的制冷机，引入热力系数

来衡量。 (1) (2)

式中 ----- 制冷机的制冷量；

―― ------ 冷机的输入功；

―― ----- 驱动热源向制冷机输入的热量。

国外习惯上将制冷系数和热力系数统称为制冷机的性能系数COP(Coefficience of Performance)。我们要研究一定条件下COP的最高值。

对于电能或机械能驱动的制冷机，参见图1(a)。制冷机消耗功w实现从低温热源（被冷却对象，温度 ）吸热，向高温热源（通常为环境，温度

）排热。定两热源均为恒温热源，向高温热源的排热量为 ，由低温热源的吸热量（即制冷量）为 ，制冷机为可逆循环。

由热力学第一定律有

(3)

由热力学第二定律，在两个恒温热源间工作的可逆机，一个循环的熵增等于零，即

(4)

将式(3)代入式(4)得

即 (5)

由定义式(1)，则可逆制冷的制冷系数为

(6)

式(6)说明：①两恒温热源间工作的可逆制冷机，其制冷系数只与热源温度有关，而与制冷机使用的制冷剂性质无关。② 的值与两热源温度的接低程度有关， 与

越接近（ / 越小），则 越大；反之 越小。实际制冷机制冷系数 随热源温度的变化趋势与可逆机是一致的。

对于以热能驱动的制冷机，参见图 。制冷机从驱动热源（温度为 ）吸收热量

作为补偿，完成从低温热原吸热，向高温热源排热的能量转换。我们定驱动热源也是恒温热源，其它定同前。那么类似地推导热能驱动的可逆制冷机的性能系数

由热力学第一定律有：

(7)

由热力学第二定律，循环中

即

(8)

利用式(7)， (8)和定义式(2)得出，热能驱动的可逆制冷机的热力系数 (9)

上式右边的第一个因子就是上面导出的在 ， 温度之间工作的可逆机械制冷机的制冷系数 ；而第二个因子 则是在 ，

温度之间工作的可逆热发动机的热效率。故它相当于用一个可逆热机，将驱动热源的热量 转换成机械功 ， = 再由 去驱动一个可逆机械制冷机。见图2。这说明 与

在数量上不具备可比性，因为补偿能 与 的品位不同。

图2 热能驱动的制冷机等价关系图

式(9)同样说明，热能驱动的可逆制冷机的性能系数（或热力系数）也只与热源的温度 ， 和 有关，而与工质的性质无关。 越高（驱动热源的品位越高）、 与

越接近，则 越大；反之， 越小。

式(6)和式(9)给出一定热源条件下制冷机性能系数的最高值 ，

。故它们是价实际制冷机性能系数的基准值。实际制冷机循环中的不可逆损失总是存在的，其性能系数COP恒小于相同热源条件下可逆机的性能系数COPc。用制冷循环效率

评价实际制冷循环的热力学完善程度（与可逆循环的接近程度）， 又叫制冷循环的热力完善。定义

(10)或 （机械能或电能驱动的制冷机） (11a) （热能驱动的制冷机）

(11b)恒有 (12)

越大，说明循环越好，热力学的不可逆损失越小；反之， 越小，则说明循环中热力学不可逆损失越大。

性能系数COP和热力完善度

都是反映制冷循环经济性的指标。但二者的含义不同，COP反映制冷循环中收益能与补偿能在数量上的比值。不涉及二者的能量品位。COP的数值可能大于1、小于1或等于1。COP的大小，对于实际制冷机来说，与工作温度、制冷剂性质和制冷机各组成部件的效率有关；对于理想（可逆）制冷机来说，只与热源温度有关。所以用COP值的大小来比较两台实际制冷机的循环经济性时，必须是同类制冷机，并以相同热源条件为前提才具有可比性。而

则反映制冷机循环臻于热力学完善（可逆循环）的程度。用

作评价指标，使任意两台制冷机在循环的热力学经济性方面具有可比性，无论它们是否同类机，也无论它们的热源条件相同或是不同。

1.1.2 物质相变制冷概述

冰相变冷却

冰相变冷却是最早使用的降温方法，现在仍在广泛应用于日常生活、农业、科学研究等各种领域。冰融化和冰升华均可用于冷却。实际主要是利用冰融化的潜热。

常压下冰在0摄氏度融化,冰的汽化潜热为335kj/kg。能够满足0摄氏度以上的制冷要求。

冰冷却时，常借助空气或水作中间介质以吸收贝冷却对象的潜热。此时，换热过程发生在水或空气与冰表面之间。被冷却物体所能达到的温度一般比冰的溶解温度高5-10摄氏度。厚度10厘米左右的冰块，其比表面积在25-30平方米/立方米之间。为了增大比表面积，可以将冰粉碎成碎冰。水到冰的表面传热系数为116W/（平方米*K）。空气到冰表面的表面传热系数与二者之间的温度差以及空气的运动情况有关。

冰盐相变冷却

冰盐是指冰和盐类的混合物。用冰盐制作制冷剂可以获得更低的温度。

冰盐冷却是利用冰盐融化过程的吸热。冰盐融化过程的吸热包括冰融化吸热和盐溶解吸热这两种作用。起初，冰吸热在0摄氏度下融化，融化水在冰表面形成一层水膜；接着，盐溶解于水，变成盐水膜，由于溶解要吸收溶解热，造成盐水膜的温度降低；继而，在较低的温度下冰进一步溶化，并通过其表层的盐水膜与被冷却对象发生热交换。这样的过程一直进行到冰的全部融化，与盐形成均匀的盐水溶液。冰盐冷却能到达的低温程度与盐的种类和混合物中盐与水的比例有关。

工业上应用最广的冰盐是冰块与工业食盐NaCl的混合物。

干冰相变冷却

固态CO2俗称干冰。

CO2的三相点参数为：温度-56摄氏度，压力0.52MPa。干冰在三相点以上吸热时融化为液态二氧化碳；在三相点和三相点一下吸热时，则直接升华为二氧化碳蒸气。

干冰是良好的制冷剂，它化学性质稳定，对人体无害。早在19世纪，干冰冷却就用于食品工业、冷藏运输、医疗、人工降雨、机械零件冷处理和冷配合等方面。

其他固体升华冷却

近代科学研究中心为了冷却红外探测器、射线探测器、机载红外设备等的需要。用了固态制冷剂升华的制冷系统。其制冷温度取决于固体的种类、系统中的压力和被冷却对象的热负荷。通过改变升华气体的流量来调节系统中的被压和温度，就可以保持一个特定的温度。这种制冷系统的工作寿命由固体制冷剂的用量和被冷却对象的热负荷决定，有达1年之久的。固体升华制冷的主要优点是升华潜热大，制冷温度低，固体制冷剂的贮存密度大。

液体蒸发制冷

液体气化形成蒸汽，利用该过程的吸热效应制冷的方法称液体蒸发制冷。

当液体处在密闭的容器内时，若容器内除了液体和液体本身的蒸汽外不含任何其它气体，那么液体和蒸气在某一压力下将达到平衡。这种状态称饱和状态。如果将一部分饱和蒸汽从容器中抽出，液体就必然要再气化出一部分蒸汽来维持平衡。我们以该液体为制冷剂，制冷剂液体气化时要吸收气化潜热，该热量来自被冷却对象，只要液体的蒸发温度比环境温度低，便可使被冷却对象变冷或者使它维持在环境温度下的某一低温。

为了使上述过程得以连续进行，必须不断地从容器中抽走制冷剂蒸汽，再不断地将其液体补充进去。通过一定的方法将蒸汽抽出，再令其凝结为液体后返回到容器中，就能满足这一要求。为使制冷剂蒸气的冷凝过程可以在常温下实现，需要将制冷剂蒸气的压力提高到常温下的饱和压力，这样，制冷剂将在低温低压下蒸发，产生制冷效应；又在常温和高压下凝结向环境温度的介质排放热量。凝结后的制冷剂液体由于压力较高，返回容器之前需要先降低压力。由此可见，液体蒸发制冷循环必须具备以下四个基本过程：制冷剂液体在低压下气化产生低压蒸汽，将低压蒸汽抽出并提高压力变成高压气。将高压气冷凝为高压液体，高压液体再降低压力回到初始的低压状态。其中将低压蒸汽提高压力需要能量补偿。

1.1.3蒸汽压缩式制冷系统

要求掌握：专业术语（如制冷量、单位质量制冷量、单位体积制冷量等）；单级蒸气压缩式制冷循环的特点及工作过程，压焓图，理论制冷循环的定义和热力计算，影响实际制冷循环的因素，蒸发温度和冷凝温度的变化对单级蒸气压缩式制冷机性能的影响，制冷剂和载冷剂的定义、性质和使用的温度范围；双级压缩制冷循环中最常见的两种循环方式的流程和热力计算，中间压力的确定；复叠式制冷循环的流程和热力计算。

＊ ＊ ＊

蒸汽压缩式制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成，用管道将它们连接成一个密封系统。制冷剂液体在蒸发器内以低温与被冷却对象发生热交换，吸收被冷却对象的热量并气化，产生的低压蒸汽被压缩机吸入，经压缩后以高压排出。压缩机排出的高压气态制冷剂进冷凝器，被常温的冷却水或空气冷却，凝结成高压液体。高压液体流经膨胀阀时节流，变成低压低温的气液两相混合物，进入蒸发器，其中的液态制冷剂在蒸发器中蒸发制冷，产生的低压蒸汽再次被压缩机吸入。如此周而复始，不断循环。

蒸气压缩式制冷机是得到最广泛应用的制冷机，因此它是本书的重点内容之一。

可逆制冷循环

逆卡诺制冷循环

定义：设有恒温热源和恒温热汇，其温度分别为TL 和TH ，在这两个温度 之间的可逆制冷循环是卡诺制冷循环。卡诺制冷循环的原理图如下所示：

图1 逆卡诺循环

劳伦茨循环

劳仑兹循环热源的热容量是有限的，在与制冷工质进行热量交换过程中，热源的温度也将发生变化，即被冷却物体（冷源）的温度将逐渐下降，环境介质（热源）

的温度将逐渐上升。为了达到变温条件下耗功最小的目的，应使制冷工质在吸、

排热过程中其温度也发生变化，而且变化趋势与冷、热源的变化趋势完全一样，使制冷工质与冷、热源之间进行热交换过程中的传热温差始终为无限小，没有不可逆换热损失，

另外两个过程仍分别为可逆绝热压缩与可逆绝热膨胀过程，如图2所示。这样，

1-2-3-4-1即为一个变温条件下的可逆逆向循环--劳仑兹循环。显然，实现这一循环所消耗 的功为最小，制冷系数达到在给定条件下的最大值。

图2 劳仑兹循环

为了表达变温条件下可逆循环的制冷系数，可用平均当量温度这一概念。若用T0m表示工质的 平均吸热温度，用Tm表示工质的平均放热温度，则

(1)

(2)

与的大小分别可用面积41562和23652表示，平均吸热温度 T0m与平均放热温度

Tm就是以熵差为底、面积分别等于41564和23652的矩形的高度。变温情况下可逆循环的制冷系数可表示为

(3)

即相当于工作在T0m，Tm 之间的逆卡诺循环的制冷系数。

劳伦茨循环如右图所示，循环由两个变温过程和两个等熵过程组成。

单级蒸气压缩混合工质制冷循环

制冷机在实际工作过程中，冷却介质和被冷却物体的温度将发生变化，冷凝器和蒸发器中也不可避免地存在因温差传热而引起的不可逆损失。为了减少这种不可逆损失，制冷工质和传热介质之间应

保持尽可能小的传热温差。

非共沸混合制冷剂在等压下冷凝或蒸发时温度均发生变化，冷凝时温度由Tk 逐渐降低至Tk'， 蒸发时温度由T0逐渐升高至T0'

，我们利用这一特性，用非共沸混合工质就可以达到减少传热温差的目的，如图3所示。极限情况下循环即变为劳仑兹循环。

图3 变温热源时逆卡诺循环

非共沸混合制冷剂单级蒸气压缩制冷循环的T-S图及p-h 图如图4所示。它与纯制冷剂循环的区别仅在于制冷剂在冷凝和蒸发晨温度在不为断地变化。

(a)T-S图 (b)p-h图图4 非共沸混合制冷剂单级蒸汽压缩制冷循环的T-S图及p-h图

用非共沸混合工质不仅可以达到节能，而且可以扩大温度使用范围。

物质相变制冷--1.1.3.2 单级蒸气压缩制冷

1.1.3.2 单级蒸气压缩制冷

单级蒸气压缩式制冷系统由压缩机，冷凝器，膨胀阀和蒸发器组成。其工作过程如下:制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度。压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸气，并将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却和冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质(通常是水或空气)，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。

为什么到现在我家的正星加油机。汽油都打不出油呢。柴油可以。尤其是中午的时候一点都打不出油，

溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于空调系统。

溴化锂的性质与食盐相似，属盐类。它的沸点为1265℃，故在一般的高温下对溴化锂水溶液加热时，可以认为仅产生水蒸气，整个系统中没有蒸馏设 备，因而系统更加简单。溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的下降而降低的。溶液的浓度不宜超过66%，否则运行中，因温度降低 容易将溴化锂结晶，破坏正常循环的运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有 吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。 锅炉蒸气先用于发电，用剩的蒸气热能再投入某种工业制程，同时发的电也投入工业制程，剩电卖给电网。

适合中等温度制程的产业：食品、造纸、化工、养殖、农业

丹麦的一个应用范例，生物柴油发电厂的废热刚好用来加热温室种花

现有系统：

燃气涡轮机废热炉式

燃气涡轮机式

蒸气涡轮机式

复合循环式

柴油引擎式 锅炉蒸气先用于某种工业制程，用剩的蒸气热能再投入发电，同时发的电也投入工业制程，剩电卖给电网。

适合高温度制程的产业：冶金、玻璃、水泥

现有系统：

蒸气涡轮机式

有机朗肯机式

油会蒸发吗？

很明显的气阻问题，跟加油机没有太大关系。汽油的气阻在夏天天热的时候非常明显，这是加油站经常遇到的问题之一。造成气阻的最大可能性就是管道安装不合理，管线中出现一个或者几个“几”字形弯，也就是说你的管道不是水平的，这种情况下如果管道内的空气或者油气运行到“几”字形弯顶部时便很难下行通过管道排出，而是集聚在“几”字形弯道顶部，气体的量集聚到足够时就会在管道内形成气柱，称为气阻。这个时候加油机再吸油只会拉长气柱使气体的密度降低体积增大而油却不会再被抽上来。天凉了以后气体体积收缩已经不能够形成完整的气柱，这时候少量油会从气体下部被抽出，所以天凉以后情况会好些但是也不足以让加油机正常工作。

希望我说明白了。

环境压强与冰的熔点的关系？

油会蒸发。

蒸发是在液体表面发生的汽化过程，溶液的蒸发通常是指加热后，溶液中一部分溶剂发生汽化，从微观上来说明，蒸发就是液体分子从液面离去的过程。

通常蒸发速率由温度、湿度、液体的表面积、液体表面上方的空气流动的速度等因素来决定。

温度，温度越高，蒸发的速度越快；液面表面积大小，液面面积越大，蒸发速度越快；湿度，温度越小，蒸发的速度越快；液面上方空气流动速度快，通风好，蒸发就越快。

我们所说的油一般就是矿物油和脂肪类油脂，对于矿物油主要是长碳链烷烃，简单来说就是碳链越短越容易挥发，比如汽油，碳链有8个碳原子（异辛烷）；而长的比如石蜡，常温下固体难挥发，碳链有14个以上碳原子。而脂肪类一般认为难挥发，分子间作用力很强。

热学（03）

湿度计用以测定空气的绝对湿度或相对湿度的仪器，称为“湿度计”。种类很多，有干湿球温度计，毛发湿度计，通风干湿计，自记湿度计，露点湿度计等。

露点使空气中所含有的水蒸汽达到饱和状态而结露时的温度叫做“露点”。它是表示大气干湿程度的方式之一。在水汽无增减、气压不变的情况下，空气中的水蒸气由于冷却而达到饱和时的温度。当气温与露点的差值越小，表示空气越接近饱和，空气的相对湿度则越高。例如，在某一气压下，测得空气的温度是20℃，露点是12℃，从表中查到20℃时的饱和蒸汽压为2328Pa（17.54毫米汞柱），12℃时的饱和蒸汽压为1402.3Pa（10.52毫米汞柱），则此时。

空气的绝对湿度P=1402.3Pa，

露点的高低和大气的湿度有关。当大气的相对湿度大时露点高，相对湿度小则露点低。若露点在冰点以上，即变成雨、露、云、雾。若在冰点以下，则生成霜、雪、雹等。

露空气在较冷的物体表面上凝结成的水滴，这一现象多发生在夜间的户外。例如，天黑后植物或岩石等物体会放出热量而冷却。周围温暖、潮湿的空气，与物体相接触部分，达到饱和状态而成结晶水，附于其上便为露，它是属于液化的现象。这一现象多发生在夏秋之间，因这一时期的昼夜温差较大。

骤雨夏季烈日当头，地面水汽上升，易形成剧烈的上升气流，形成乱积云。大粒水滴下落，形成倾盆大雨，并拌有雷声，亦称暴雨。

雾白天太阳照射地面，地面吸收并积蓄了大量的热。夜间，热就开始向空中散发而使地面温度降低。如冷至露点以下，就会使接近地面的水蒸汽达到饱和状态。这些饱和水汽就以空气中的烟尘为核心，而凝结为细小的水滴，浮游于空中，如白气，是为雾。雾滴的直径在0.03毫米～0.04毫米。雾的形成条件必须是无风或风力极微弱的情况下，同时要有凝结核，空气还必须冷至雾点以下才行。中国四川的重庆及英国的伦敦，由于地理位置及环境的因素，经常出现大雾，故称之为雾都。

雾冰由雾凝冻而成的白色不透明的小粒状的冰晶。在浓雾中当气温降至0℃以下，雾的水滴在物体或冰的表面凝冻而成的。它不像霜一样的结晶，而是小粒状的冰集合体。

凝结物质由气相转变为液相的过程，称为凝结，即液化的过程。使蒸汽凝结成液体，在凝结过程中放热。如果蒸汽单独凝结，则常以凝结核为中心而形成液滴，如雾。若蒸汽与液体共存，则凝结一般在液体表面发生。见“液化”条。

凝结核蒸汽在凝结过程中，常是以气中的尘埃、杂质颗粒或带电粒子为中心，在它们周围开始凝结，这些起凝结作用的颗粒称作凝结核。如果蒸汽中缺少这种凝结核，则蒸汽将不会凝结，而会成为过饱和蒸汽。

气泡室类似于云室，它用高压过热液体取代云室中的过饱和蒸汽。所用的液体通常为液态氢或丙烷等。当液体处于过热状态时，尽管液温已超过正常沸点亦不沸腾。此时若有带电粒子通过，在粒子经过的路径上液体被电离。而这些离子的周围便产生一些小气泡，因而就显示出带电粒子的径迹。

升华固态物质不经过液态过程，直接蒸发变成蒸汽的过程叫做“升华”。升华是一个吸热过程，一般在常温和常压下，任何固体表面都会发生升华现象。例如，碘化钾、干冰、硫、磷、樟脑等物质都有很显著的升华现象。从微观角度来看，晶体表面的分子挣脱其他分子的吸引，而跑到晶体外面去成为蒸汽分子的过程就是升华。在三相点的压强以下加热时，固相物质就可以不经过液相而直接变成气相。例如，樟脑丸的逐渐变小，冬天晾在室外结了冰的衣服会变干，这就是升华的结果。

升华热是单位质量的物质升华时所吸收的热量，也等于单位质量的同种物质在相同条件下的熔解热与汽化热之和。升华实际上是晶体中的微粒直接脱离晶体点阵结构而转变成为气体分子的现象，把能使1千克物质升华时所吸收的热量称为升华热。如用r表示升华热则有

式中m为升华了的物质的质量；Q为升华时吸收的热量，它的单位也是焦耳/千克。

在升华过程中，微粒一方面必须要克服粒子间的结合力做功，另一方面还要克服外界的压强而做功。根据能量守恒定律，此时必定要从外界吸收热量。因此升华热在数值上与熔解热和汽化热之和相等。其关系式为

r=λ+L。

干冰它是固态的二氧化碳（CO2），雪白色，熔点为-78.5℃，能从固态直接升华为气态。在常压下蒸发时可得—80℃左右的低温，减压下蒸发时则温度更低。主要用于食品工业及作致冷剂，亦可用为人工降雨的化学药剂。

凝华物质由气态不经液态，而直接转变为固态的过程叫做“凝华”。在这个过程中物质放出热量而降低温度。单位质量的气态物质凝华时，所放出的热量叫做凝华热。在相同的温度状态下同种物质的升华热等于凝华热，且等于相同条件下，它的汽化热和熔解热的和。例如，空气中的水蒸汽遇冷直接凝结于物体的表面，而成霜。

霜当气温降至0℃以下，空气中的水蒸汽不经液态而凝华在地面物体表面呈白色的结晶体，叫做霜。霜一般出现于晴朗天气无风的夜晚或清晨。早霜多在晚秋出现，而晚霜则在早春时产生。霜的出现一般受局部地区影响很大，尽管在同一地区，同一时间里，不一定处处都见到霜。在有霜季节，往往伴随霜冻出现。霜是凝华的表现。北方霜降一般在10月底，为初霜期。植物在冷暖过渡季节因周围气温短时间降低到0℃或0℃以下可能遭受冻害。但出现霜冻时霜不一定出现。

霰为白色不透明球形或圆锥形的固体降水物，直径比米雪大，2～5毫米。这是由过冷水滴碰撞在冰晶（或雪花）上冻结所致，落地后会反跳，且易破碎。霰多在落雪前在一定对流强度的云中降落，多为阵性降落。

雹为球形，圆锥形或不规则形体的冰块，直径大小不一，常见的5～50毫米，也有直径约30厘米的大冰雹。雹常自升降气流特别强烈的积雨云中降落。雹一般是由霰在积雨云中随气流多次升降，不断与沿途雪花、小水滴等合并，形成具有透明与不透明交替层次的冰块。在它增大到一定程度时，上升气流支持不住而降落到地面，俗称冰雹。降雹为阵性，但其危害性却极大。

三相图当固体升华时，若固体和它的蒸汽达到动态平衡，则此时的蒸汽叫做饱和蒸汽，它的压强就叫做饱和蒸汽压强。如图2－12P—T图的曲线OS，叫做升华曲线。它表示固、气两相共存时的温度和饱和蒸汽压强之间的关系。P、T两个参量中，只要确定任何一个，则另一参量即可确定，但它们都不能任意选定。图2－12所示的P—T图为三相图。它表示固、液、气三相存在的条件以及相互转变的情况。如果固、液、气三相是平衡共存的，则温度和压强都是确定的，没有哪一个参量可以任意选取。因此，这三条曲线的公共交点O便表示了三相共存的状态，故称做三相点，例如，水的相点的温度是0.01℃（即273.16开），压强是546.84Pa（4.851毫米汞柱）。

任一物质都有它独特的相图，特别是在冶金工艺方面，相图是重要的依据。掌握三相图可控制相变的条件。由于三相共存是一个不变的系统，三相点是不受其他条件影响而确定的状态，所以，三相点温度是一个确定的温度。为此，才选取三相点的温度作为制定温标的参考点。

能量守恒定律在自然界里所发生的一切过程中，能量既不会消灭，也不会创生，它只能从一种形式转变为另一种形式或从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。这个规律叫做“能的转化和守恒定律”。或者说，任一封闭系统，无论发生什么变化，其能量的总值保持不变。这一定律包括定性和定量两个方面，在性质上它确定了能量形式的可变性，在数值上肯定了自然界能量总和的守恒性。一种能量的减少，总是拌随某种能量的增加，一减一增，其数值相等。各种不同形式的运动（机械运动、热运动、电磁运动等等）都具有相应的能量，因而这一定律是人类对自然现象长期观察和研究的经验总结。

热工学它是以研究热能与机械能互相转化以及如何将热能合理地运用在生活和生产上的一门综合性学科。它以传热学和工程热力学为理论基础。主要研究范围包括锅炉、蒸汽机、汽轮机、内燃机、燃气轮机和制冷设备等的工作原理和结构。原子核反应堆的热能，太阳能以及地下热的利用等也在热工学研究的范围。

热机热力发动机的简称。它能够连续不断地把燃料燃烧时所放出的热量，通过传热的方式转变为物质的内能，再通过做功的方式转变为其他形式的能（如机械能）。它的种类很多，但是它们的主要工作原理都是利用高温高压的气体或蒸汽膨胀做功。如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机和喷气发动机等。是工农业生产、发电、交通运输各部门所需动力的主要来源。热能的来源有燃料燃烧所放出的热能以及原子能、太阳能及地热等。热机的组成必须具备三个组成部分。其一是发热器，它是使燃料所释放出的能量转变为工质内能的装置；其二是工作部分，它是使工质消耗内能来做机械功的装置；其三是冷凝器，这部分是容纳工作部分排出的废工质的装置。热机工作时，工质从发热器得到的热量，只有一部分转变为机械功，其余部分都传给了冷凝器。工质从发热器得到的热量是Q1，其中一部分Q2被做过功的废工质带入冷凝器，转变为机械功的只是Q1—Q2。

工质热机都是利用气体或蒸汽的膨胀来做功的，在技术上常称气体或蒸汽为热机的工作物质，简称为工质。蒸汽机和汽轮机中的工质是蒸汽；内燃机的工质是汽油或柴油与空气的混合物。

锅炉它是高压蒸汽的发生器。在锅炉中燃料的化学能转变为蒸汽的内能。锅炉由火室和汽锅两部分组成。根据构造和形式的不同，可以分为水管式锅炉和烟管式锅炉。水在水管或汽锅中受热变成水蒸汽后，由前水管送到汽锅的上部，汽锅中的饱和水蒸汽又由输汽管送到过热器中，再次受热变成过热蒸汽，过热蒸汽经过送气管送到蒸汽机的汽缸中去推动活塞做功。

从火室中出来的烟气的温度很高，通常在350℃至400℃左右，为此在烟道中装有省煤器，器中装水，以便烟气通过时使水预热升温，将这样的高温水注入汽锅，可避免汽锅温度的剧烈变化。

水管式锅炉蒸发量大，水管、汽锅和火室体积很大，一般用在火力发电站等固定位置。火车上用的是烟管式锅炉，结构简单，体积小，被广泛地使用在火车或小型工厂。

安全阀密闭在锅炉里的蒸汽，当压强超过一定限度时，汽锅有爆炸的危险。为保证安全生产，各种锅炉都装有安全阀，安全阀平时是关闭着的。当锅炉里的蒸汽压强超过一定限度时，蒸汽就会顶开安全阀，泄出一部分蒸气，而使锅炉里的气压恢复到安全限度以内，避免事故的发生。安全阀是利用杠杆原理制成的可调节控制汽压的装置。

蒸汽机利用蒸汽的循环，把热能转变为机械能的装置。将高温高压的水蒸汽引入蒸汽机的汽缸，利用蒸汽的膨胀，推动汽缸里的活塞往复运动。并且利用活塞杆、十字头、连杆、曲柄、飞轮，使活塞的往复运动转换为飞轮的转动。蒸气机车就是利用蒸汽机为动力的一种装置。

静点当蒸汽机的活塞杆、连杆和曲柄位于同一条直线上时，连杆不能使曲柄转动，这个位置叫做“静点”，出现静点时，机器不能运转。为了使曲柄在静点的时候还能够继续转动，就在机轴上装置一个很重的飞轮，依靠飞轮转动的惯性，使曲柄通过静点，维持机器连续不断地转动。活塞往复一次将出现两次静点。也有把静点叫做死点的。

冷凝器蒸汽在汽缸中膨胀做功以后，内能已经减少，常把它叫做废汽，或称为废工质。为使蒸汽机继续工作，就必须把废工质从汽缸中排出，并再吸进新的工质。容纳废工质的装置就叫做冷凝器。根据不同的需要冷凝器的种类亦有所不同，火车蒸汽机的冷凝器是大气。常见的冷凝器有喷射式和水管式，废工质经冷凝器后气温降低凝结成水，这部分水含杂质很少，而且水温较高，可经过去油污等处理再送到锅炉里作为给水，既可节约燃料，又能延长锅炉的寿命。

燃烧效率燃料在发热器中燃烧时，往往由于设备不够完善而不能完全燃烧，同时也不可能把燃烧时所释放的化学能全部转变为工质的内能。设燃料经过完全燃烧所能够放出的热量是Q，传递给工质的热量只有Q1，那么燃烧效率：

因为燃料的燃烧过程是在锅炉中进行的，所以燃烧效率也称为锅炉效率。

热效率工质从发热器吸收到的热量Q1，在做功时并不能全部转变为机械功，其中总是有一部分热量Q2要被废工质带出热机的工作部分。所以转变成机械功的净热量是Q1—Q2，而热机的热效率：

机械效率（热学）由热量Q1—Q2转变而成的机械功不能全部传到发动机轴上作为输出的有用功，其中有一部分要消耗在传动装置上，例如消耗在活塞、十字头、曲柄以及转动轴等处的摩擦上。因此传到机轴上的与有用功相当的热量Q3，又是Q1—Q2中的一部分。所以热机的机械效率：

热机的总效率热机的总效率又叫做热机的经济效率，或有效效率，有时也简称为效率。它是与最后转变为机轴上有用功相当的热量Q3跟燃料完全燃烧时所能够放出的热量Q的比值，通常用百分比来表示。所以热机的总效率

从上式看出

即

η总＝η燃·η热·η机。

蒸汽机的效率很低，目前最好的蒸汽机的效率也不过在15％左右，提高热机效率是热力工程中的重要任务，一般是从提高热机的燃烧效率、热效率和机械效率三方面着手。首先是改进锅炉的装置，提高热机的燃烧效率。可用煤粉代替煤块，将煤粉喷入火室，并输入热空气助燃，使煤充分燃烧放热。同时改进水管锅炉的构造，增加水的受热面积，并利用省煤器、空气预热器等等。其次是提高发热器的温度、压强和降低冷凝器的温度、压强，借以提高热机的热效率。

卡诺（法国工程师）在理论上研究了热机效率，并提出了没有热损失和摩擦损失的，热效率最高的理想热机的模型。理想热机热效率计算式是

其中T1代表发热器的绝对温度，T2代表冷凝器的绝对温度，从公式得出提高热机热效率的主要途径就是提高T1降低T2。因此，目前对锅炉的制造正朝向高温高压方向发展。在锅炉中都用过热器来提高蒸汽的温度和压强，并且用提前闭汽、多级膨胀、减低冷凝器压强等方法来降低废汽的温度，从而提高热效率。

内燃机是将燃料引入汽缸内，利用燃料和空气在汽缸里燃烧，产生高温高压气体急剧膨胀对外做功，推动活塞运动的机器叫内燃机。它的发热器是在工作部分之内的。为了使内燃机连续工作，必须把已膨胀做功后的气体排出，重新装入燃料和空气，再进行第二次燃烧。内燃机主要可分为奥托内燃机和狄塞尔内燃机两种。奥托内燃机通常用汽油作为燃料，而狄塞尔内燃机则是用柴油为燃料。

汽油机是内燃机的一种，用挥发性高的汽油作燃料，汽油机将雾状汽油和空气的混合物引入汽缸，然后利用电极火花，使混合气体燃烧，燃烧时所形成的高温高压气体推动活塞，作往复运动。往复运动又利用曲柄等使移动变为转动。

奥托内燃机的工作过程可分为四个冲程来进行，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程（燃料燃烧气体膨胀而做功，也可叫爆发冲程）和排气冲程，这四个冲程是内燃机的一个循环。从内燃机做功的条件来看，可燃气体的化学反应是它的能源，造成工质的高温；汽缸活塞是它的工作部分；做了功的废工质排出到大气中以大气作为它的冷凝器。因为可燃烧的混合气体在汽缸内燃烧时所产生的温度很高（约在1500℃以上），所以内燃机的效率要比蒸汽发动机的效率高。奥托内燃机在工作中，约有25％的热量作为有用功，10％的热量损失于摩擦中，25％的热量由废气带走，40％的热量传给汽缸外的冷却水，因此它的效率一般是在20～30％。奥托内燃机的功率大小不一，小的约367.7瓦（1/2马力），大的可到1838.8千瓦（2500马力）。

上止点活塞在距曲轴中心最远的位置，即活塞杆、曲柄在一条直线上，出现静点时的状态，叫“上止点”。

下止点活塞在距曲轴中心最近的位置，即活塞杆、曲柄在一条直线上，出现静点时的状态，叫“下止点”。

冲程活塞由下止点到上止点或由上止点到下止点之间的距离，即“活塞冲程”，亦称“行程”。往复式机械中的活塞在汽缸中往复运动时，两个极端位置间的距离。亦指活塞走过这距离的过程。

四冲程内燃机是通过吸气、压缩、燃烧、膨胀、排气几个过程不断重复进行的。如果是在四个冲程里完成吸气、压缩、做功（燃烧、膨胀）、排气的循环动作，就叫做四冲程。相应的内燃机叫四冲程内燃机。

第一冲程，即吸气冲程。这时曲轴向下转动，带动活塞向下，同时通过齿轮带动凸轮向下旋转，使凸轮的凸起部分顶开进气阀门，雾状汽油和空气混合的燃料被吸入汽缸。

第二冲程，即压缩冲程。曲轴带动活塞向上，凸轮的凸起部分巳经转了过去，进气阀门被关闭，由于凸轮只转了1/4周，所以排气阀门仍然处于关闭状态。活塞向上运动时，将第一冲程吸入的可燃气体压缩，被压缩的气体的压强达到0.6～1.5兆帕，温度升高到300℃左右。

第三冲程是做功冲程。在压缩冲程末火花塞产生电火花，混合燃料迅速燃烧，温度骤然升高到2000℃左右，压强达到3～5兆帕。高温高压烟气急剧膨胀，推动活塞向下做功，此时曲柄转动半周而凸轮转过1/4周，两个气阀仍然紧闭。

第四冲程是排气冲程。由于飞轮的惯性，曲柄转动，使活塞向上运动，这时凸轮顶开排气阀，将废出排出缸外。

四个冲程是内燃机的一个循环，每一个循环，活塞往复两次，曲轴转动两周，进、排气阀门各开一次。

二冲程内燃机如果在两个冲程里完成进气、压缩、做功、排气这些循环动作，就叫二冲程，相应的内燃机叫二冲程内燃机。

冲程即进气冲程、压缩冲程和排气冲程的统称。为完成做功，这三个冲程都是为做功而准备的，故称之为冲程。

设备内燃机除主要做功部分之外，还有燃料、点火、冷却及润滑四个设备系统。燃料系统主要是化油器，它是把汽油和空气按一定比例配制成雾状的混合气体，以供给汽缸作为燃料使用；点火系统是由蓄电池、线圈、火花塞等部分组成，火花塞是由齿轮来管理的，它能够按时在气缸中产生电火花，使压缩的混合气体燃烧爆炸；冷却系统，主要部分是汽缸外部缸体的水套，使水在其中可以流动，因为燃料在汽缸中燃烧时，汽缸的温度可以升到2000℃左右，使汽缸壁和活塞发热，易使机件损坏，故汽缸外壁的水套中的水吸热上升进入散热器，降温后，再用抽水机将冷水打回水套中，使水循环地将汽缸冷却。小型内燃机和少数飞机也常用空气减热法，使汽缸外壳与空气接触面积增大，将热散逸到空气中去；润滑系统，是为防止金属磨损，而在机内装有油盘、抽油泵等装置向机件各部分输送润滑油，以减小摩擦损耗。

柴油机一般称作狄塞尔内燃机，它是19世纪末叶由德国工程师狄塞尔设计的，其构造原理与奥托内燃机大体相同，主要区别是它将石油或柴油喷进汽缸作为燃料燃烧，而不是用汽油的混合气体作为燃料。同时，在压缩冲程中也不是压缩可燃性混合气体，而是单纯压缩空气。汽油机是利用火花塞来点燃燃料，而柴油机顶部有个喷油嘴，利用高温空气将柴油引燃，故称压燃式。它也有四个冲程：第一冲程是吸气冲程，它吸入气缸里的只是空气。第二冲程是压缩空气，汽油机只把燃料混合物的体积压缩到吸气冲程末的1/6～1/9。如果压缩得更多，在压缩过程的中途，燃料混合物就因温度升高超过燃点而燃烧，机器将发生反转，无法正常工作。柴油机则可把空气的体积压缩到吸气冲程末的1/16～1/22，压强达到4兆帕左右，温度可高达500～700℃，超过柴油的着火点。第三冲程是做功冲程。在压缩冲程结束时，柴油在高压作用下从喷油嘴高速喷入汽缸，雾状液滴与热空气相遇立刻燃烧，由于柴油喷发时间较长，所以燃烧时间也较长，燃烧温度高达2000℃左右。第四冲程是排气冲程，与汽油机相同。

压缩比气体进入汽缸后的最大体积跟被压缩后最小体积的比值，叫做“压缩比”。压缩比不能过大，因它受其他条件的限制。在奥托内燃机里，被压缩的是汽油和空气的混合气体，如果压缩得太过分，温度会升得太高，这就可能使在活塞还没有达到压缩冲程的终点时就自燃起来。这时活塞本应向上运动，却由于自燃气体的膨胀而向下运动，结果机轮反向转动，产生打倒车的现象，这对机件的损坏是严重的。奥托内燃机的压缩比一般不能超过4～5。而在狄塞尔内燃机里，被压缩的是空气，压缩比不受液体燃料燃点的限制，因此可以提高到12～20。但也不宜过高，否则必须用很笨重的机件才能承受压缩终了时的压强。

蒸汽轮机蒸汽轮机是由一个中央很厚的钢盘和钢盘外沿弧形叶片所组成，当蒸汽喷射到叶片上时，轮机就转动起来，而且蒸汽速度越大，轮机转动得越快。利用蒸汽使叶轮转动的机器叫“蒸汽轮机”。

当气体从高压空间流向低压空间时，压强差越大，流动的速度也越大。因此在蒸汽轮机里就利用喷嘴，使水管式锅炉的过热管送来的过热蒸汽，从喷嘴喷出时，体积开始急剧地膨胀，同时压强降低，速度增大，这样的蒸汽具有很大的动能。也就是说蒸汽的内能在喷嘴中转变为蒸汽的动能。当蒸汽喷射到叶片上时，它的动能又转变为机轴旋转的机械能。

为了提高蒸汽使用效率，常用压力多级冲动式的汽轮机。蒸汽轮机跟蒸汽机相比，在同样功率下，重量轻、体积小，不需用曲柄和飞轮等机械来将移动改为转动，因此转动均匀，没有振动；转动速度高，每分钟可达3000转；它的缺点是只能沿一个方向转动，不能开倒车，蒸汽轮机必须和高压锅炉配套使用，故此它只能用在发电厂或巨型舰艇上。

燃气轮机燃气轮机的基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后的烟气。燃气轮机属于内燃机，所以也叫内燃气轮机。构造有四大部分：空气压缩机，燃烧室，叶轮系统及回热装置。

燃汽轮机是利用气体作为工质在燃烧室里燃烧，将燃料的化学能转变为气体的内能。在喷嘴里，气体的内能转变为气体的动能，燃气高速喷出，冲击叶轮转动。

燃气轮机优点是不需连杆、曲柄、飞轮等装置，又不需锅炉，因此体积小、重量轻，功率大到100000～200000千瓦，效率高达60％，广泛地应用到飞机上，作为动力装置。但是喷射到叶轮上的汽体温度高达1300℃，因此叶轮需昂贵的特殊耐热合金来制造，加工难，成本高。耗油量大，在同样功率下比活塞式汽油机多2倍，故燃气轮机适宜于735～2205千瓦（1000～3000马力）以上的飞机和船舶上。

空气喷气发动机它是利用气体从尾部高速喷出时所产生反冲的推力来推动机身前进的机械。由于活塞式内燃机的螺旋桨叶转得越快，它所受到的阻力也越大，效率就低。所以它的速度不能超过211米/秒。而且这种飞机只能在空气中飞行，因此飞行的高度及速度都受到限制。

喷气式发动机的燃料在燃烧室内燃烧后，产生高温和高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生反作用力，推动机身向前运动。喷气机的作用是直接产生反冲推力，把燃料的内能转变为燃气的动能和飞机前进的机械能，而不需要通过能量转变的中间结构——活塞、螺旋桨等，减少了能量的损失，从而提高飞机的飞行速度。

喷气式发动机可分为两大类，即空气喷气发动机和火箭喷气发动机。空气喷气发动机本身携带燃料，他需要利用外界的空气来帮助燃烧。因此它不适宜在空气稀薄的高空飞行。发动机的种类很多，常见的有冲压式和气轮式等。

热力学基本定律通常是将热力学第一定律及第二定律视作热力学的基本定律，但有时增加能斯特定理当作第三定律，又有时将温度存在定律当作第零定律。一般将这四条热力学规律统称为热力学定律。热力学是热现象的宏观理论，它是以这四条定律为基础建立起来的理论。

热力学第零定律若两个热力学系统中的任何一个系统都和第三个热力学系统处于热平衡状态，那么，这两个热力学系统也必定处于热平衡。这一结论称做“热力学第零定律”。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。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它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，这一特征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。而温度相等是热平衡之必要的条件。因此，这一基本物理量实质是反映了系统的某种性质。

热力学第一定律是热力学的基本定律之一。是能的转化与守恒定律在热力学中的表现。它指出热是物质运动的一种形式，并表明，一个体系内能增加的量值△E（=E2-E1）等于这一体系所吸收的热量Q与外界对它所做的功之和，可表示为

△E＝E2-E1＝Q＋W

即W+Q=△E。在这个公式中，突出了做功和热传递是改变系统内能的两种不同形式，可通过做功和被传递的热量来量度系统内能的变化。在上述公式中，当外界对系统作功时，W为正值；若系统对外作功时，W为负值。如外界向系统传热，Q即为正值；若系统向外界放热，则Q为负值。当△E为正值时，表示系统的内能增加；如果△E为负值时，则表现系统的内能在减少。

对热力学第一定律也可以从另一侧面来描述，即外界传递给系统的热量等于系统内能的增量和系统对外所作的功的总和。如果外界传递给系统的热量为Q，使系统从某一平衡状态到达另一平衡状态，内能的增加为E2-E1，同时对外作功W