温度变化和热量的关系精选(九篇)

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第1篇：温度变化和热量的关系范文

温度表示物体的冷热程度,它是一个状态量,所以只能说“物体的温度是多少摄氏度或达到多少摄氏度”。不能说“有”、“没有”或“含有”等,两个不同状态问可以比较温度的高低。温度是不能“传递”和“转移”的。

内能是能量的一种形式。它是物体内部所有分子做无规则运动的动能与势能的总和,一切物体都有内能,内能也是一个状态量,它只能说“有”或“具有”,不能说“无”,内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系,初中阶段主要掌握内能与温度的关系,一个物体温度升高时,它的内能增大,温度降低时,内能减小,切记“温度不变时。它的内能一定不变”是错误的,如晶体熔化、液体沸腾时,温度保持不变,但要吸热,内能增加。

例1 (2010年莆田)下列关于内能的说法中正确的是( )

A　静止的物体没有内能

B　0℃以下的物体没有内能

C　内能和机械能是同一种形式的能量

D　内能与物体的温度有关

错选:A、B

解析:一切物体都有内能,说明一切物体在任何条件下都有内能,与物体是否运动、温度的高低无关,故选项A、B错误;内能和机械能不是同一种形式的能量,故选项C错误

答案:D

易错点2:内能与热量

热量指在热传递过程中,传递能量的多少,它反映了热传递过程中,内能转移的数量,是内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。

物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少,因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化,但物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量,也可能是外界对物体做了功(或物体对外做了功)

例2(2010年兰州)关于温度、热量和内能,以下说法正确的是( )

A　温度低的物体可能比温度高的物体内能多

B　物体内能增加,温度一定升高

C　物体内能增加,一定要从外界吸收热量

D　物体温度升高,它的热量一定增加

错选:B、C、D

解析:A选项正确,因为内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系:B选项错误,物体的内能增加但温度不一定升高(如:冰的熔化过程);C选项错误,物体内能增加,也可能是外界对物体做功;D选项错误,热量是物体在热传递过程中内能变化的量度,热量不是状态量。

答案:A

易错点3:热量与温度

物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固),这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变。

物体温度改变了,不一定要吸收或放出热量,也可能是由于外界对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了。温度改变了。

例3(2010年临沂)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )

A　温度高的物体内能一定大

B　物体的内能与温度有关。只要温度不变,物体的内能就一定不变

C　内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体

D　物体的温度越高,所含热量越多

错选:A、B、D

解析:因为内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系,所以温度高的物体内能不一定大。故选项A错误;温度不变,物体的内能可能增加(如:冰的熔化过程),故选项B错误;热量是物体在热传递过程中内能变化的量度,热量不是状态量,故选项D错误。

答案:C

易错点4:比热容

好多同学对比热容的概念、物理意义及其影响因素的理解容易出错,误认为物体质量越大,比热容越大,认为比热容与吸热多少有关,与温度有关,以至在解题过程中出现错误。

例4(2010年菏泽)把一铁块放在火炉上加热一段时间后,下列物理量中不变的是( )

A　铁块的体积 B　铁块的密度

C　铁块的内能 D　铁块的比热容

错选:A、B、C

解析:比热容是物质的特性之一,它的大小只取决于物质的性质,而与物体的质量、形状、温度、吸热多少、放热多少等因素无关,故铁块的比热容不变,把一铁块放在火炉上加热一段时间后,铁块的体积增大,质量不变,故密度变小;铁块的温度升高。其内能增加。

答案:D

易错点5:热机的工作过程

在内燃机的一个工作循环中,对完成的冲程个数、飞轮的转数及做功次数的分析易出错。

例5(2010年常州)汽油机的一个工作循环由____个冲程组成,其中对外做功_____次,在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过______的方式增加内能,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过_____的方式减少汽缸内能,用水来冷却汽缸是因为水的_______较大。

错解:部分同学不会答几个冲程,做功几次,

解析:错解原因是:理不清一个工作循环中,完成的冲程个数、飞轮的转数及做功次数的关系,其实,无论是汽油机还是柴油机,一个工作循环中都包括四个冲程,活塞往复运动2次,飞轮转动2圈,对外做功1次,在压缩冲程中,气体的温度升高,这是通过做功的方式增加内能,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过热传递的方式减少汽缸内能,用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大。

答案:四　一　做功　热传递　比热容

易错点6:热机效率

在理解热机效率时误认为做的有用功越多,效率就越高,热机消耗的燃料越少,效率就越高,有时将热机效率与功率混淆。

例6关于热机的效率,下列说法中正确的是( )

A　热机做的有用功越多,效率一定越高

B　热机消耗的燃料越少,效率一定越高

C　热机做一定的有用功,消耗的燃料越少,效率一定越高

D　热机做功越快,效率一定越高

错选:A、B、D

解析:错选原因是:不理解机械效率概念,热机的效率是指用来做有用功的那部分能量与燃料燃烧放出的总能量之比,即η=W有用/Q,在热机所做的有用功一定时,消耗的燃料越少,效率就越高;在消耗的燃料一定时,热机所做的有用功越多,效率就越高。故选项A、B错误;热机做功越快,功率越大,但效率不一定越高,故选项D错误

答案:C

易错点7:热值

对“热值是燃料本身的一种特性”不理解,误认为热值与燃料燃烧放出的热量、燃料的质量等有关,因此造成错解。

例7(2010年兰州)关于燃料的热值,以下说法中正确的是(　)

A　燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关

B　燃烧1 kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值

C　燃料燃烧时,质量越大,热值越大

D　燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

错选:B、C、D

第2篇：温度变化和热量的关系范文

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关键词：热滴定法；中和热；直线外推法；氢氧化钠；盐酸

文章编号：1005?C6629（2014）7?C0059?C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

中和热是指在标准状况下，酸与碱的稀溶液发生中和反应生成1 mol水时的反应焓变。中学实验“中和热的测定”[1]是用保温杯式简易量热计测量50mL、0.50 mol/L的盐酸和50mL、0.55 mol/L的氢氧化钠溶液混合时产生的最大温度变化；在计算中近似认为酸碱溶液的密度和热容与纯水相同，并忽略实验装置的比热容。这个实验方法只重复测量一组定量的盐酸和稍微过量的氢氧化钠溶液反应前后的温度变化。由于实验过程中的热量散失等因素使求得的中和热比理论值要小。有人提出[2]把盐酸和氢氧化钠溶液的浓度改为0.25M和0.27M左右，就能减少由“（1）酸、碱浓度大，电离度不能达到100%，酸碱中和时产生的热量一部分用去补偿未电离分子的离解热；（2）浓度较大的溶液的密度、比热跟纯水相差较大”这两个原因所造成的误差，实验效果较好，基本上达到了理论值。

科学的定量实验方法是把要测量的量作为因变量，影响它的因素作为自变量，通过改变自变量测得一系列的因变量。由因变量对自变量画趋势线，通过趋势线预测在特定点的因变量的值。测量和计算酸碱中和热，因变量是温度或温度升高值ΔT，自变量是酸或碱溶液的体积（或相对用量），这种方法被称为热滴定法[3～5]，是国际A-Level和IB课程中的常规实验[6～7]。

1 热滴定法测中和热

热滴定法的原理是将酸一份一份地加入到固定体积的碱溶液中（或反之），随着酸加入量的增多，释放的热量越多，温度升高；当酸过量时，产生的热量基本不变，但溶液总体积增加，温度开始下降（ΔT减小，但仍为正值）。做温度对酸的体积的趋势线，在温度上升和下降之间产生一个尖锐的断点，断点前后的两条线外推找到交叉点就是滴定终点，这一点的ΔT是酸碱恰好中和时的最大温度变化。由交叉点的ΔT和酸的体积可以计算酸碱中和热和未知浓度。

文献指出[8～10]，在理想的没有热量损失的体系中，温度应该呈现直线的上升和下降（如图1a）：

由于热量散失、酸碱初始温度不一致、溶液混合时热量变化、机械搅拌等因素使实际测得的温度随时间变化不是直线，尤其是因不完全电离使反应不能按计量比进行完全时，在接近滴定终点的区域呈现曲线（如图1b）[11]；对于强酸与强碱的滴定应接近直线和有明显的断点。文献上[12]建议尽量使用浓度较大的酸和碱（2.0M盐酸，1.5M氢氧化钠），以保证温度上升明显，减少温度测量的相对误差。

通过多次学生实验，我们发现按照文献上规定的溶液浓度和方法操作，测得的温度随酸体积的增加不是直线，而是曲线，在滴定终点前后不产生尖锐的断点，因此外推交叉计算中和热产生很大的误差。

经过探索，我们在传统的热滴定法基础上有两个改进：一是同时改变酸和碱的体积，保持总体积不变，测量温度变化ΔT，测得滴定终点前后的两条直线延长交叉得到滴定终点；二是为了减少过量的酸或碱稀释放热。我们在尝试用约2M的盐酸与1.80M的氢氧化钠反应之后，把酸和碱的浓度都减半，即1M的盐酸与0.9M的氢氧化钠反应。考虑到我们的方法是改变酸的体积测一系列的点，如采用文献[13]建议的酸碱浓度0.25M，温度的测量误差大。本实验测得的中和热数据与文献上标准中和热数据接近。

2 实验装置、试剂和用品

约1.0 mol?L-1 HCl、0.90 mol?L-1 NaOH溶液（准确浓度）（两种溶液配制之后在室温下放置，与室温达到热平衡）

量热计：内层塑料保温杯（150mL）用隔热材料固定在一个大烧杯里；50mL聚四氟乙烯滴定管2支；25mL移液管1支；精密温度计（0～50℃，最小刻度0.1℃），用铁夹固定使温度计水银头插入液面以下，但不触及量热计底部[14]；吸水纸

3 传统的热滴定法

3.1 实验步骤

（1）用移液管量取25.0mL的碱溶液放入量热杯，测量稳定的初始温度。

（2）从滴定管加入约5.0mL的酸溶液到量热杯，准确读取滴定管读数；旋转量热杯使溶液呈涡旋，迅速记录最高温度。

（3）迅速加入第二份约5.0mL的酸溶液，重复（2），一份一份地加入酸直到酸的总体积为50mL。

显然，温度随着酸的体积增加是曲线而不是直线关系，可能的原因是：每次加入5mL酸溶液后停下来涡旋读取最高温度，从第二组数据开始酸溶液不是一次性加入，有热量散失。酸的体积越大，温度升得越高，热量损失越多。

为了减少热量损失，我们改进以上方法，即在固定体积的碱溶液（25.0mL）中一次性加入一定体积的酸溶液后涡旋使溶液混合，读取最高温度；倾倒溶液，用蒸馏水清洗并吸干量热杯。重复实验，改变酸的体积（5.0～45.0mL，5.0mL等间隔）。数据记录见表2。

做温度升高ΔT对盐酸体积的趋势线；同时根据表1中的数据计算出ΔT，把数据合并到同一张图中，得到图3。

在滴定终点左右，用第二种方法显然测得了较高的ΔT，但是ΔT与盐酸体积仍然是曲线关系。分析原因是：在滴定终点之前随着酸溶液的体积增加，释放的热量越多；但是溶液的总体积也增加，增加的热量释放到了总体积逐渐增大的溶液里，因此ΔT低于预测的直线关系；在滴定终点之后释放的热量不变，体积线性增加，根据Q=cVΔT，ΔT与总体积成反比，呈渐近线。在酸过量前后没有尖锐的断点，两条曲线外推交叉误差很大，不能用于准确计算中和热。

如果固定溶液的总体积从理论上可以得到ΔT与酸的体积的直线关系。我们尝试了加水控制溶液的总体积不变，理论上是一条温度上升的直线与一条温度恒定的直线之间有一个断点。但测得的ΔT不稳定，因为一是需要加三种液体，实验时间长热量散失多，另外酸、碱溶液和水的初始温度有差别，溶液稀释有热量变化等因素都可能影响温度变化。

若同时改变酸和碱溶液的体积，即在增大酸的体积的同时减小碱溶液的体积以便保持总体积不变。从理论上线性增加的热量被释放到相同体积的溶液里，温度变化应该是线性增加的。进一步改进的实验如下。

4 改进的热滴定法

4.1 实验步骤

（1）将碱溶液加入第一支滴定管，从滴定管中加45.0mL溶液至量热器。测量稳定的初始温度，记录到表3中。

（2）将酸溶液加入第二支滴定管，快速滴加5.0mL溶液至量热器。

（3）旋转量热杯使溶液成涡旋，记录溶液的最高温度。

（4）倾倒溶液，用蒸馏水清洗量热杯，再用吸水纸吸干量热杯中的水滴。

（5）重复以上实验步骤，分别改变碱溶液的体积为40.0mL、35.0mL、30.0mL、25.0mL，迅速加入酸溶液，体积分别为10.0mL、15.0mL、20.0mL、25.0mL。

（6）改变加入酸碱的顺序：即先加酸溶液，体积分别为30.0mL、35.0mL、40.0mL、45.0mL，测量酸溶液的初始温度，然后分别加入20.0mL、15.0mL、20.0mL、5.0mL的碱溶液，涡旋并测量最高温度。记录实验数据到表3中。在表中加上了第（6）步的操作既可以避免测量少量溶液的温度产生的误差大，又可避免从滴定管加入较大体积的溶液产生的热量散失。

4.2 数据处理

绘制温度变化ΔT（℃）随稀盐酸体积的趋势线（图4）。除了最高ΔT的点，在滴定终点前后都得到了很好的直线关系，并且两条直线分别能包括到（0，0）和（50，0）的点。我们对最高温度点重复实验，结果会产生0.1℃的差别。把两条直线向中间延长得到交叉点，读取交叉点的横纵坐标，即为酸和碱恰好发生反应时盐酸的体积Vend=24.30mL和温度变化ΔT=6.15℃。

实验测得的中和热与由ΔHθf计算[15]的强酸和强碱的标准中和热-55.9 kJ?mol-1接近。为了验证热滴定法的准确性，我们做了酸碱中和滴定，选用酸碱指示剂如酚酞，测得滴定25.0mL的碱溶液所需盐酸溶液的平均体积为24.20mL，这与热滴定法直线交叉得到的滴定终点的Vend结果比较接近。

5 结论

我们重复了传统的热滴定法，结果温度变化ΔT与盐酸的体积是曲线关系，与文献上所示的理想的直线关系不符。从理论上分析，在滴定终点之前不断增加的热量释放到了总体积增大的溶液里，因此ΔT低于预测的直线关系；在滴定终点之后相同的热量释放到总体积增大的溶液里，ΔT与总体积成反比，呈渐近线。我们改进了热滴定法，即在增大稀盐酸体积的同时，减小碱溶液的体积，保持总体积不变，测量溶液混合前后温度变化。实验结果ΔT与盐酸的体积呈直线关系，两直线之间有尖锐的断点。两条直线的外推交叉点得到的盐酸体积与滴定法测得的结果只有0.1mL的误差；计算的中和热比理论的标准中和热只低0.3 kJ?mol-1。改进的热滴定法理解容易，方法严谨，符合科学的定量测量方法。

参考文献：

[1]化学（选修4），化学反应原理[M].人民教育出版社，2007：5.

[2][13]吴立玲.怎样做好“中和热的测定”？[J].化学教学，1980，（1）：31.

[3][8][11] http：//en.wikipedia.org/wiki/Thermometric_titration.

[4][6][9][12][14] http：//rsc.org/learn-chemistry/wiki/ TeacherExpt：A_thermometric_titration.

第3篇：温度变化和热量的关系范文

一、物体的内能

（1）物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和叫做物体的内能，内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子的能量。

①内能是指物体的内能。

②一切物体在任何情况下都具有内能。

③内能具有不可测量性，即不能准确地知道一个物体的内能的具体数字。例1：下列关于物体保内能的几种说法中错误的是（C）

A、水具有内能，冰块没有内能。

B、水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大。C、一杯水的温度越高，它具有的内能越大。D、一杯水放在高处比放在低处具有的内能大。习题1、关于内能的概念，下列说法错误的是（）

A、任何物体都具有内能B、0℃冰不具有内能

C、物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫做物体的内能D、内能和机械能的单位都是焦耳

（2）决定物体内能大小的因素主要是物体质量、温度和体积，因为质量决定了分子的数目，温度决定了分子热运动的快慢，而体积与分子势能有关。同一物体条件下：

①同体积：温度越高，内能越大，温度越低，内能越小。②同质量：温度越高，分子热运动越激烈，内能越大。例2、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A、物体的内能越多，放热一定越多B、温度相同的物体，其内能一定相等C、物体的内能增加，一定要吸收热量D、晶体融化时温度不变，其内能一定增加温度影响物体的内能是重要考点（3）内能与机械能的区别与联系

2①内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和（微观）；机械能是整个物体做机械运动时具有的动能和势能的总和（宏观）。

②物体的内能与温度密切相关；物体的机械能与温度无关。

③物体的内能大小取决于物体的质量、体积和温度，一切物体在任何情况下都具有内能，物体内能永不为零；物体的机械能大小取决于物体的质量，相对位置和速度，在一定条件下，机械能可能为零。

④机械能和内能可以相互转化。

（4）内能的国际单位是焦耳，简称焦，用“J”表示。

例3：某同学骑自行车下一长坡时，在途中由于车速过快，于是捏紧刹车，降低车速，保持安全速度匀速行至坡底，下车检查，发现刹车片发烫，有关此过程的说法正确的是（）

A、刚下坡时，是动能转化为重力势能B、匀速下行时，是重力势能转化为动能C、匀速下行时，机械能保持不变D、刹车片发烫，是做功改变了内能

二、改变物体内能的两种途径：做功和热传递，这两种方式是等效的（1）做功改变物体的内能，实质是内能和其他形式的能的相互转化，对物体做功，它的内能增加，是其他形式的能转化为内能；物体对外做功，它的内能减少，是内能转化为其他形式的能。

常见的对物体做功的四种方法：

①压缩体积，物体内能会增加。如打气筒打气。②摩擦生热，物体内能会增加。如砖木取火。③锻打物体，物体内能或增加。如锻打刀剑。④弯折物体，物体内能会增加。如弯折细铁丝。

（2）用热传递的方式改变物体的内能，实质是内能在物体间的转移，能的形式不变，物体吸收了热量，它的内能就增加，物体放出了热量，它的内能就减少。热传递的三种方式：热传导，对流，热辐射。

3热传递的条件：

1.物体间存在温度差，传递到温度一致时。

2.高温物体向低温物体传递内能（即热量），温度降低，低温物体吸收能量，温度升高。

考点：做功和热传导在改变物体的能内上是等效的例：以下取暖方式中，通过做功增加内能的是（）

A、冬天晒太阳B、围坐火炉旁C、用嘴向手“哈气”D、双手用力对搓习题：下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（）A、两手相互摩擦，手的温度升高B、用煤气炉给水加热，水的温度升高C、把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低D、在阳光照射下，公园里石凳的温度升高

三、热量：

（1）热量本身不是能量，不能说某个物体具有多少热量，也不能比较两个物体热量的大小。

（2）热量是物体在热传递过程内能的变化量，所以说它是一个过程量，是内能变化的量度，若无热传递发生，则不存在热量。

（3）热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。（4）热量的单位是焦耳，热量通常用Q表示。1、热量、温度与内能的区别和联系

区1.热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”，而不能说“具有”或“含有”。2.温度是状态量，通常说“温度是多少摄氏度”，而不能说“传递”或“转移”。

别3.内能是状态量，通常说“具有”或“含有”。

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考点联系：在不发生物态变化时，一个物体吸收了热量，它们的内能增加，温度升高；一个物体放出了热量，它的内能减少，温度降低。在发生物态变化时，物体吸收了热量，内能增加，温度可能不变；物体放出了热量，内能减少，温度可能不变。

例题：关于温度、热量和热量，下列说法正确的是（）A、物体的温度越高，所含热量越多B、温度高的物体，内能一定大C、0℃的冰块，内能一定为零

D、温度相同的两物体间不会发生热传递2、物质的吸热与其质量、温度变化的关系

（1）同种物质当质量一定时，吸收的热量跟温度的升高成正比。（2）同种物质当升高相同的温度时，吸收的热量跟它的质量成正比。四：热值

1.定义：1kg某种燃料在完全燃烧时时所放出的热量。2.符号：用q表示3.单位：J/kg或J/m3

4.物理意义：q木炭=3.4×107

J/kg表示：1kg木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J

5.公式：Q=qm（固体、液体）变形公式：m=；q=。Q=qV（气体）变形公式：V=；q=。

6.说明：燃料的热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、体积、热量、燃烧情况都无关。

例：下列关于热值的说法中，正确的是（）

A、燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B、燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C、燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D、燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小习题：1、关于热量和热传递，下列说法正确的是（）

A.温度高的物体含的热量一定多B.比热大的物体含有的热量一定多

C.热总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体D.热总是从温度高的物体传向温度低的物体

姓名：成绩：

九年级物理随堂练习1

1.下列说法中正确的是()A.静止在地面上的冰块没有内能

B.空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多C.动能大的物体内能一定大

D.自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能2.关于物体的内能，下列说法不正确的是（）A．晒太阳使身体变暖，是通过热传递改变内能的B．热量总是从内能大的物体传给内能小的物体C．一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能增加D．物体吸收热量，内能增大，温度不一定升高

3.下面列举的现象中，由于做功使物体的内能发生改变的是（）A.酒精涂在手背上觉得凉B.把铁钉钉进墙里，铁钉变热

C.水被太阳晒热D.烧红的铁块放在冷水中，铁块温度降低4.下列实例中，属于用热传递的方法改变物体内能的是（）A.地球外的石块，坠入地球的大气层，成为流星B.凉鸡蛋泡在热水中温度升高

6C.两手相互摩擦，手心发热D.锯木头时，锯条变得烫手5.关于热量，下列说法正确的是（）A．热水比冷水含有的热量多B．一大桶水比一小桶水含有的热量多C．一个物体内能越多，含有的热量越多D．热量是热传递过程中内能的改变量

6.关于温度、热量和内能的说法中不正确的是（）

A．0℃的冰块也有内能B．温度高的物体，内能一定大C．物体吸收热量，温度不一定升高D．物体吸收热量，内能一定增大7.由于国际原煤价格上涨，少数不法商人把—种黑色石头掺在优质煤中高价出售．客户为了不上当受骗，辨别煤中是否掺杂的最恰当方法是检测下面（）A.质量B．温度C.热值D.比热容8.关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）

A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B．燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大

D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小

9.改变物体的内能有两种方式:做功和热传递•下列现象中是用哪一方式改变物体的内能:

(1)用打气筒给自行车轮胎打气，气筒壁会发热，这是___________使气筒的内能改变。

(2)原始人钻木取火，是属于_______________使木头的内能改变。(3)冰块在阳光下熔化成水，是______________使冰块的内能改变。

第4篇：温度变化和热量的关系范文

1. 正确理解功与能的关系

我们知道物体具有能量的大小可通过能够做功的多少来衡量.在理解功与能关系时需要注意下列两点：（1）具有能的物体，不一定都处在做功的过程中.如：悬挂着的钢球，它虽没有做功，但它具有重力势能.（2）做功的过程，一定伴随着能量的变化.如飞行的子弹穿越鸡蛋的过程中，子弹对鸡蛋做了功，子弹的能量就会减小，子弹做了多少功，就减少多少能量.

2. 正确分析物体机械能的变化

分析机械能的变化时，应从影响动能和势能的各个因素的变化情况着手分析，综合考虑各部分能量的变化情况，作出正确的判断.

例1对在平衡力作用下正在下落的物体而言，下列说法正确的是（）

A. 动能和重力势能都不变

B. 动能和重力势能都变大

C. 动能不变，重力势能变大

D. 动能不变，重力势能变小

解析首先我们应该明白物体在平衡力作用下作匀速运动，其次，物体正在下落即物体的高度发生变化.由于物体的质量与速度均不变，故动能不变.而物体的高度在变小，所以物体的重力势能在变小.答案：D

3. 正确认识内能、温度和热量

温度表示物体的冷热程度，是大量分子无规则运动剧烈程度的标志.它是一个状态量.而内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和.内能与温度的关系是：物体温度升高，内能增大；物体温度降低，内能减小.

热量是物体在热传递过程中，转移能量的多少.热量是过程量，只能用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述.

4. 正确认识做功和热传递

做功改变物体内能的实质是内能与其他形式能之间的相互转化.对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，内能减少.热传递改变物体内能的实质是内能的转移.低温物体吸收热量后，温度升高，内能增加；高温物体放出热量后，温度降低，内能减少.这两种方式在改变物体内能时是等效的.

例2下列关于温度、内能、热量的说法，正确的是（）

A. 物体温度越高，它含有的热量就越多

B. 要使物体的内能增加，不一定要吸收热量

C. 物体内能增加，它的温度就一定升高

D. 物体温度不变，内能不变

解析要正确作出判断，第一要理解温度、内能、热量这三者的关系，其二是搞清每个概念的表达方式，再次是理解改变物体内能的方式.答案：B.

5. 汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.在压缩冲程中，将机械能转化为内能；在做功冲程中，将内能转化为机械能.

例3一台四冲程汽油机曲轴转速是1800r/min，此汽油机每秒钟完成个工作循环，个冲程，对外做次功.

解析汽油机一个工作循环曲轴旋转两圈，一个工作循环有四个冲程，对外做功一次.此汽油机转速为30r/s所以每秒完成15个工作循环，60个冲程，对外做功15次.

二、 自主探究

在本章的探究活动中，可体验到“控制变量法”、“转换法”在探究中的应用.在学习过程中应特别重视实验中探究方法.下面结合实例，让同学们体会每个实验所探究的问题和探究的问题的基本方法.

1. 探究物体的动能与什么因素有关

① 动能大小和哪些因素有关？ （提出问题并作出猜想）

② 如何通过实验探究影响动能大小的因素？（设计实验并注意控制变量）

③ 实验中如何判断物体动能的大小？用了什么方法？（小车推动木块移动距离不同小车对木块做功多少不同小车动能大小不同.小车推动木块前进距离越远，说明小车具有的动能越大.转换法）

④ 将质量不同的小车，从同一斜面同一高度滑下的目的是什么？这一步骤是为了探究动能大小与哪个因素的关系？（控制质量不同的小车撞击木块的速度相同；探究动能大小与小车质量大小的关系）

⑤ 将同一小车从同一斜面不同高度滑下的目的是什么？这一步骤是为了探究动能大小与哪个因素的关系？（控制小车质量相同，速度不同；动能与小车速度的关系）

2. 探究重力势能与什么因素有关

① 重力势能大小和哪些因素有关？（提出问题并作出猜想）

② 如何通过实验探究影响重力势能大小的因素？（设计实验并注意控制变量）

③ 实验中如何判断物体具有的重力势能大小？这里用的方法是什么？（木桩陷入沙中深度越大重锤对木桩做功越多重锤具有的重力势能越大.转换法）

3. 比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量

① 实验运用什么研究方法？

② 实验中要控制哪些物理量相同？

③ 实验中如何控制单位时间内物质吸收的热量相同？

④ 如何比较物质的吸热本领？

三个探究活动都必须对以上问题分析透彻后再进行实验并对实验现象进行分析得出实验结论.相信同学们体验探究过程定会有很大收获！

例4在探究“动能大小与哪些因素有关”的活动中，提供以下器材：中间有沟槽的木质轨道（如图1甲，其中AB部分倾斜并与平直部分BC平滑连接，沟槽较为光滑）、大小与沟槽相当的玻璃球、铁球各一只、轻质弹簧、刻度尺各一个.

（1） 利用这套器材进行实验时，可以通过比较

来比较小球动能的大小，这种方法叫（2） 为了探究动能与质量大小的关系，应让玻璃球和铁球分别从释放.探究后得出的结论是：.

（3） 课外兴趣小组活动中，物理老师曾经告诉同学们“质量一定时，重力势能的大小与物体被举起的高度成正比”.善于动脑的小明利用上述器材，设计了一个装置如图1乙的研究弹簧弹性势能E与压缩量x之间关系的实验方案：

① 用某个小球将弹簧压缩并测量出压缩量x；

② 松手释放小球并在木板上记下小球上冲到达的最高位置；

③ 用刻度尺测量出小球上升的高度h.设压缩量x1=1.00 cm时，小球上升的高度h1，压缩量x2=2.50 cm时，小球上升的高度h2，则h1＜h2（选填“＞”“＜”或“=”）.

（4） 若小球到达最高点时弹簧的弹性势能全部转化为重力势能.分析下表实验数据后发现弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比（选填“成”或“不成”）.

解析（1） 小球压缩弹簧，对弹簧做功，做功的多少反映了小球动能的多少，弹簧被压缩的程度越大，说明小球的动能越大.可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少.这种方法叫“转换法”.

（2） 要探究动能大小与质量的关系，由控制变量法可知：应该控制速度不变，让质量变化.速度是通过起始点的高度来控制的，所以要控制两球从同一高度滚下.实验结论：速度相同时，质量越大，物体的动能越大.

（3） 压缩量x1=1.00 cm时比压缩量x2=2.50 cm时，弹簧的弹性形变小，弹性势能就小，最终转换成的重力势能就少，所以上升的高度就低.故h1＜h2.

（4） 由表中数据知：当压缩量由1.00 cm变为2.00 cm时，压缩量变为2倍，而反映弹簧弹性势能大小的小球的高度是从1.50 cm变成了5.99 cm，是原来的4倍，所以弹簧的弹性势能E与压缩量x不成正比.进一步分析，弹簧的弹性势能E与压缩量x的平方成正比.

例5通过探究让我们认识到质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量一般是不同的.文文同学打算比较质量相同的不同燃料完全燃烧时放出的热量．她准备了下列器材：铁架台、石棉网、烧杯、灯具、温度计、水、煤油、菜籽油.

（1） 她在清点器材时，发现还缺少的测量工具是.

（2） 操作时的步骤大致如下：

a. 分别在两个相同的烧杯中放入相同质量的水（约200 g）；

b. 取来煤油和菜籽油，将其分别放入装置中的灯具中；

c. 同时点燃煤油和菜籽油，过1min记下温度计初始温度；

d. 直至其中一种燃料烧完，记下两支温度计的示数.

上述有多处需改进，请指出两条改进后的方法：

（3） 通过正确操作,该实验所测得的热值与理论值相比,误差较大,你认为误差的主要原因

解析实验应采用控制变量法，所以煤油和菜籽油的质量应相同。及时记录初温和末温才能比较物质吸收的热量，才便于比较两种燃料的热值大小。

答案（1） 托盘天平（2） ①取相同质量的煤油和菜籽油② 没有加热之前记下初始温度直至两种燃料烧尽，及时记录温度（3）燃料没有完全燃烧和热量在空气中散失

三、 重视运用

本章知识在生活中有很多运用，这里只重点强调热量的计算.

例6用燃气灶烧水，燃烧0.5 kg的煤气，使50 kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg.求：

（1） 0.5 kg煤气完全燃烧放出的热量；

（2） 水吸收的热量；

（3） 燃气灶烧水的效率.

解析本题主要考察热量的计算及热效率问题，注意公式的正确运用.

（1） Q放=mq＝0.5 kg×4.2×107J/kg＝2.1×107J

（2） Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）× 50 kg×（70℃-20℃）=1.05×107 J

（3） η=×100％＝×100％=50％

例7（2011 扬州）太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息.

其中太阳辐射功率是指1 h内投射到1m2面积上的太阳能.求：

（1） 水在10 h内吸收的热量；

（2） 如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m3的天然气；（天然气的热值为8.4×l07 J/m3，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）

（3） 该太阳能热水器的能量转化效率.

解析本题主要考察热量的计算及太阳能热水器的能量转化效率.注意了解太阳辐射功率的含义，注意解题的规范性.

（1） Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）× 100 kg×50℃=2.1×107J

（2） 由Q放=qV= 8.4×l07 J/m3×V=Q吸，得所需煤气体积V=0.25 m3

（3） 10 h内吸收的太阳能：

Q′=1.68×106J/（m2•h）×2.5 m2×10 h=4.2×107J

第5篇：温度变化和热量的关系范文

[关键词]热计量方法；热量表与热量分配表；散热器恒温控制阀；合理计费；建筑节能

1.国外应用情况及我国发展现状

国外发达国家的集中供热系统均为动态的变流量系统，其调节与控制技术先进，控制手段完善，设备质量高。目前除西方发达国家已采用这一措施外，东欧各国及原苏联地区国家正逐步推广。

我国由于现行的供热收费体制是按面积收费，所以抑制了供热节能的实现，同时造成了热费收缴困难等问题。目前，随着对供热节能研究的深入，热计量与温度控制已经成为当前我国暖通行业关注与研究的热点。

2.热计量方法

目前，欧美国家按户计量热量使用的方法基本是以下三种：

2.1　直接测定用户从供暖系统中用热量。该方法需对入户系统的流量及供回水温度进行测量。采用的仪表为热量表。该方法原理上准确，但价格较贵，安装复杂，并且在小流量时，计量误差较大。目前在法国、瑞典等国应用较多。

2.2　通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量。该方法是利用散热器平均温度与室内温度差值的函数关系来确定散热器的散热量。该方法采用的仪表为热量分配表，常用的有蒸发式和电子式两种。其中蒸发式热分配表的特点是：价格较低，安装方便，但计量准确性较差。目前在丹麦、德国广泛采用。电子式热量分配表的特点是：计量较准确、方便，价格比热量计量表低，并且可在户外读值。目前在欧美受到欢迎。

2.3　通过测定用户的热负荷来确定用户的用热量。该方法是测定室内外温度并对供暖季内的室内外温差累积求和，然后乘以房间常数(如体积热指标等)来确定收费。该方法采用的仪表为测温仪表。但有时将记忆散热器温控阀的设定温度作典型室内温度而将某一基准温度作室外温度。该方法的特点是：安装容易，价格较低。但由于遵循相同舒适度缴纳相同热费的原则，用户的热费只与设定的或测得的室温有关，而与实际用热量无关因此开窗等浪费能源的现象无法约束，不利于节能。目前德国不允许采用，美国、法国有使用。

3.热计量仪表

热计量仪表有热量表与热量分配表两种。

3.1热量表：热量表由一个热水流量计、一对温度传感器和一个积算仪组成。仪表安装在系统的供水管上，并将温度传感器分别装在供、回水管路上。一段时间内用户所消耗的热量为所供热水的流量和供回水的焓差的乘积对时间的积分。热量表就是利用这个原理，用热水流量计测量逐时的流量并用温度传感器测量逐时的供回水温度，将这些数据输入积算仪积分计算就能得出用户所用的热量。

3.2　热量分配表：热量分配表是通过测定用户散热设备的散热量来确定用户的用热量的仪表。它的使用方法是：在集中供热系统中，在每个散热器上安装热量分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表来计算热量；在每个供暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。

以上两种计量装置相比较，热量表测量比较准确、管理方便，但是价格比较贵、维修量大，室内系统一定要分户成环，对旧有建筑多用的单管顺流式和双管式不适用，室内原有系统改造困难。热分配表价格便宜、对系统没有特殊要求，旧有系统改造比较适用，但是其结果受多种因素影响，试验工作量大，计算复杂。

4.温控设备

用户室内的温度控制是通过散热器恒温控制阀来实现的。散热器恒温控制阀是由恒温控制器、流量调节阀以及一对连接件组成，其中恒温控制器的核心部件是传感器单元，即温包。温包可以感应周围环境温度的变化而产生体积变化，带动调节阀阀芯产生位移，进而调节散热器的水量来改变散热器的散热量。恒温阀设定温度可以人为调节，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的水量，从而来达到控制室内温度的目的。

5.热计量收费方法

城市供热是由热源、热网、热用户(室内采暖系统)组成的庞大、封闭、复杂的循环系统，只要进入供暖期投入运行后，就必须连续运行，不能间断；但是，按市场经济规律要求，又必须按用户的实际用热多少进行公平交易，保证供热。考虑到这两方面因素，热费计价办法应分为两个部分：固定开支与浮动开支。

固定开支为与能源产量没有直接的比例关系，即用户在完全没有使用的情况下也必须付出的费用，主要由用于热网正常运行的固定资产投资和供热企业管理费用等组成。如土地使用、设备投资、维修管理、职工工资等。这些固定开支提供了用户相应的使用功能，并不因为使用或停用、用的多少而变化。这部分投资应当按照用户所占建筑面积均分或是在房价上集中体现出来。

浮动开支为热量计费，是随能源的产量而变化的部分，即能源产量越多，浮动开支越大。如燃料消耗、运行耗电、系统用水、废料处理、职工加班费等。这部分费用需按照各用户应通过冷热量表计量的实际用能量进行分配。

在欧洲部分地区，供暖总费用分为两部分收取，一部分是按面积收费，一部分是按计量收费；也有些地区供暖费全部按表计费。我国应该实行什么方式，还有待探讨。

6.供热计量与温控的意义

第6篇：温度变化和热量的关系范文

为了克服地埋管地源热泵占地和初成本高等缺点，夏才初等提出了一种将地源热泵系统的地下管路直接植入地下工程的能源地下工程技术，但在地下工程施工过程中，大体积混凝土的浇筑与地基加固会产生大量的水泥水化热，而混凝土及加固体与周围土体的导热系数较小，使得地温恢复的速度非常缓慢（4年以上）［2］．地温升高将会使得地源热泵系统夏季工况的换热效率降低．目前通过实验及数值模拟等手段对混凝土水化放热过程进行了大量研究，并得出了一些推荐值或经验公式；朱伯芳提出用复合指数式表示水泥水化热和混凝土绝热温升，并根据试验资料给出参数的经验值；Schindler通过半绝热放热试验建立与水化温度相关的热率模型，分析了不同掺量粉煤灰和矿渣对水化过程的影响，并总结已有试验数据，提出水化放热累计量的计算公式；李明贤等通过实验手段研究了混凝土水化热对多年冻土地温的影响，得到了桩基础水化热的扩散半径．

刘俊等对地源热泵土壤温度的恢复特性进行了模拟与研究，得出了地源热泵系统运营过程中冷热负荷不均衡引起地温变化以及地温恢复的规律；闫晓娜等对地源热泵U形埋管的土壤温度场进行了模拟研究与实验对比，得到了换热器的传热半径；曹诗定针对能源地铁站主要热交换构件提出了平面、柱面及球面的热源模型，并给出相应的理论解或数值解；孙猛基于能量守恒原理建立了地下连续墙内埋管的传热模型理论并采用分离变量法和格林函数法给出了解析解，并初步研究了水化热对围护结构温度场的影响；但并未开展水化热对地埋管周围地温的影响研究；而地温变化对地埋管换热效果影响的研究尚不多见．本文依托上海市自然博物馆能源地下工程项目，基于上述水泥水化放热量求解方法以及地埋管周围地温场变化特性，开展研究地下工程中水泥水化热对地埋管周围地温的影响；然后基于上述地下连续墙内埋管的传热理论研究地温变化对地埋管夏季工况换热效果的影响，从而得出水化热对地源热泵地埋管换热效果的影响，为保障地源热泵系统的高效运行提供相应指导．

1上海市自然博物馆工程概况

上海自然博物馆位于上海市静安区雕塑公园中．地铁13号线从其下部穿越．基坑开挖深度为17．5m，采用地下连续墙作为围护结构．为了减小基坑施工对周围建筑的影响，在基坑的局部区域采用搅拌桩进行地基加固，基坑内搅拌桩加固区域宽8m，内坑外搅拌区宽0．85m，加固范围为从第一道圈梁至底板以下4m；圈梁至底板搅拌区的水泥参量为180kg•m－3，底板下部搅拌区的水泥参量360kg•m－3；D2型地下连续墙尺寸为1m×6m×38m，内衬墙厚度为0．6m，底板厚度为1．5m．地基加固平面如图1所示．上海自然博物馆采用地源热泵系统来承担建筑冬季热负荷和部分夏季冷负荷．受场地限制，采用能源地下工程的理念将地源热泵系统地埋管布置在地铁连续墙内、自然博物馆连续墙内以及自然博物馆地下室范围内的灌注桩内，如图2所示．

2水泥水化热对地温的影响

通过Ansys数值模拟与现场实测地温的变化来研究在地源热泵系统投入使用时水泥水化热对地温的影响．数值模型依据上海自然博物馆的D2－3地下连续墙与其周围的加固土体（图1）建立，同时现场测试该地下连续墙埋深25m和37m处地温的变化．

2．1基本假设（1）假设埋深小于5m的初始地温场由地表空气对流换热作用10年形成；（2）当地层埋深大于等于5m时，不考虑气温对地温的影响，且认为地温随埋深成线性递增；因为埋深5m处的地温随气温变化的振幅已衰减为地表的2．3％［10］；（3）不考虑混凝土与土体之间的接触热阻；（4）不考虑工程桩的水化热，因为工程桩的有效面积比较小．

2．2计算模型二维计算剖面如图3a所示，地下连续墙宽1m，地下连续墙左侧（基坑外）土体宽度取20m，右侧（基坑内）宽度取28m，地表以下取60m；计算模型如图3b所示．

2．3热物理参数为了简化数值模型，将计算范围热物理性质相近的土层归为同一土层，共分三层：软土层（0～25m），硬土层（25～30m），承压含水层（30～60m），并将各层内热物理参数的平均值作为相应土层的热物理参数值．各土层、搅拌桩及混凝土的材料热物理参数见表1．

2．4边界条件空气与土体和混凝土之间属于第三类边界条件．（1）初始地温场：通过数值计算10年时间的地表空气对流换热作用得到埋深小于5m的初始地温场．对上海地区现有地温测试数据进行拟合得到埋深大于等于5m的地温函数。

2．5水化放热模型由于水泥材料的水化热释放过程相对于地下工程的建设过程较短，所以，对地温场起决定性作用的是水化热总量，而与其水化放热的模型关系相对较小．由此，混凝土与搅拌桩的水化热模型均采用复合指数模型。2．6水化热施加过程按照上海自然博物馆的实际工况进行模拟．为了简化模拟过程，水化热每天施加一次，混凝土和土体与空气的对流换热每月进行一次，空气温度取每月的平均温度，见表4．上海自然博物馆埋管灌注桩（图2）的有效深度为地下室底板以下0～45m，以此埋深范围内的地温变化来评判水化热对地埋管换热效果的影响．图6是距地下连续墙一定范围内地温平均升高的情况，即距离地下连续墙2．85m处地温的平均升高为2．2℃，距地下连续墙13m以内地温的平均升高在1℃以上．图7是在地源热泵投入使用时沿深度方向的地温分布曲线，即距离地下连续墙越近，地温受到水化热的影响越明显，底板以下约10m处的地温受水化热影响最大．

3地温升高对地埋管换热效果的影响

3．1地温升高对地埋管换热效果影响的理论分析由牛顿冷却定律可以得到单位时间对流换热量。2．7计算结果对D2－3地下连续墙埋深25和37m处的温度变化进行数值计算，并与实测数据对比．地下连续墙埋深25m处温度的实测值与计算值偏差较大，如图4所示；而埋深37m处两者的数据较为吻合（图5）．地基加固的区域为第一道圈梁至基坑底板以下4m（埋深21．5m），25m处测点的温度受搅拌桩水化热的影响较大，但实测值与理论计算值有一定的偏差，原因之一是搅拌桩施工质量受诸多因素的影响，相比地下连续墙其施工质量较难得到保证，如搅拌的均匀性，水泥净浆掺入量会随深度而不均匀，尤其是当深度较大时水泥净浆掺入量较难保证。

3．2地埋管换热效果的现场实测分析分别对上海自然博物馆的D2－23和D3－1地下连续墙内埋管进行换热能力测试．采用恒温法测试地下连续墙内埋管的换热效果．受水化热的影响，在开始测试前地温仍然维持在较高的温度（平均值为29．5℃），为了保证一定的温差，结合实验条件，地下连续墙内埋管的进水温度调整为38℃．实测进回水温度变化曲线如图8和图9所示，实验结果见表5．从D3－1测试数据可看出，开始试验500min后进出水温差接近稳定，此时进出口水温差为3．1℃，换热量为2．21kw，然后将进水温度逐渐提高至39℃，进出口水温差增加为3．4℃，换热量为2．42kw，换热量提高了9．50％．由式（8）计算该试验工况中换热量提高的变化率为11．76％，由于39℃的进水温度在换热量达到稳定期时已经历了约650min，地埋管周围的地温会随实验的运行而升高，受现场实验条件制约，此时的地温仍按实验前的平均地温，因此由式（8）计算得到的换热量变化率比现场实测的换热量变化率大．

3．3地温升高对地埋管换热效果影响的数值分析将地埋管对流换热问题由三维转换成二维进行分析，然后基于Ansys软件进行数值模拟．首先确定管内流体的平均温度，然后计算流体出水温度，从而得到地埋管的换热量．

3．3．1基本假设（1）土层热物理参数取不同埋深的平均值；（2）热物理参数不随温度变化；（3）将系统运行12h之后的换热量作为换热效果的参考，因为地温场在系统运行12h后达到稳定；（4）各个管内沿长度方向同一断面的换热量相同．

3．3．2计算模型根据D2－23段地下连续墙的埋管形式建立有限元模型，试验时地下连续墙水平断面有4根地埋管，取对称模型，其中混凝土厚度为1m，基坑内、外土宽度体分别为1m和2m，模型宽度为3m，如图10a所示．地埋管、混凝土和土体采用实体单元，在地埋管管壁附加表面效应单元，将热对流边界施加于表面效应单元上．计算模型如图10b所示。

3．3．3热物理参数模型中介质的热物理参数见表6．

3．3．4边界条件如图10b中，模型左侧为对称边界，其他边界为恒温边界（温度与地温相同）；地埋管管内壁为热流边界．

3．3．5计算结果对D2－23地下连续墙进水温度为38℃，平均地温为29．5℃的实验工况进行数值计算，得到的换热量为2．63kw，现场实测结果为2．74kw（表5），两者换热量相差为4．0％．虽然有限元法不能准确地模拟热响应试验过程，但是用其计算温度场稳定时地下连续墙内埋管换的热量与试验结果较为吻合．对进水温度为35℃，地温为17．6℃～30℃的试验工况进行数值计算，得到系统在运行48h的换热量，如图11所示．图中，R为相关系数。由上述计算可知上海自然博物馆地源热泵夏季工况地埋管总换热量随初始地温升高而线性减小，且地温升高1℃，换热量减小5．76％，与式（8）计算所得的5．75％较为吻合．

3．4结果对比分析通过现场实测D3－1地下连续墙内埋管在进水温度变化1℃时换热量的变化，得到相应的换热量的变化率，并与理论分析进行对比，验证了式（8）的合理性，然后通过式（8）计算得到地温变化1℃对上海自然博物馆地源热泵地埋管换热量的影响．将现场实测D2－23地下连续墙内埋管的换热量与数值计算进行对比，验证了数值计算的合理性，然后通过数值计算得到地温变化1℃对上海自然博物馆地源热泵地埋管换热量的影响．

4结论

第7篇：温度变化和热量的关系范文

关键词：蒸发嚣 电子膨胀闪工调节特性 控制方法 独立控制

电子膨胀阀――蒸发器联合调节特性与控制策略

符号

CD――开度系数

Z――轴向长度，m

Te. Tc――蒸发、冷凝温度，℃

Tin――室内温度，℃

Tα――换热器进口风温，℃

Fi――压缩机频率，Hz

Gr――制冷剂流量，kg/s

Gα――风量，m3/h

Tsu――过热度，℃

Tsb――过冷度，℃

Q――换热量，kW

ρ――介质密度，kg/m3

P-压力，Pa

h――介质焓，J/kg

A――管内截面积，m2

S――管内截面周长，m

A（z）――开度对应的截面积

d――管径

τ――管内表面切应力，N/m2

q――热流密度，W/m2

α――两相流空泡系数

g――重力加速度，9.8m/s2

u――流速，m/s

Ov――电子膨胀阀开度

下标

l――液相制冷剂

v――汽相制冷剂

a――空气

1.引言

随着制冷空调技术的迅速发展，空调器正在从传统的单室内机、单室外机的结构逐渐向单室外机多室内机及多室内机和多室外机系统发展，系统结构逐渐趋于复杂，具有代表性的变流量制冷系统（Variable Refrigerant Volume Air - conditioning System， 简称VRV）也从单元变流量制冷系统（SVRV）向多元变流量制冷系统发展（MVRV）[1-3]。对于多室内机的热回收系统来说，室内机可能同时做冷凝器或蒸发器使用，而且随着人民生活水平的提高，对室内热舒适性也提出了更高的要求，传统的一些控制方法已不能再适应新空调系统的需要。由于系统的复杂程度的增加，传统的一些基于制冷空调系统整体的控制算法都由于其兼容性和可扩展性等因素而受到了很大的局限，因此各室内机和室外机独立控制的思想已经被引入到制冷空调系统的控制之中，一些控制理论和算法如矩阵电子控制算法、人工神经元算法和模糊控制算法都已经被引用到实际的制冷空调系统中[4-8]。为使制冷空调系统能安全稳定的运行，除了在控制技术上提高之外，更要注重研究制冷空调系统本身的运行调节特性。本文在通过分析系统在制冷模式下电子膨胀阀开度、室内温度、室内机风量、蒸发温度、冷凝温度等对室内机换热的影响的基础上，得出了室内机的调节特性，找出了对室内机制冷模式下更合理的控制策略。

2.数学模型

2.1 电子膨胀阀

电子膨胀阀是通过步进电机等手段使阀芯产生连续位移，从而改变制冷剂流通面积的节流装置。研究表明，电子膨胀阀的流量特性可借鉴热力膨胀阀的研究成果[9-12]，其模型描述为：

能量方程：

hin=hout

(1)

动量方程：

2.2 蒸发管路及蒸发器模型

2.2.1 管内制冷剂侧稳态模型

在VRV空调系统中，由于膨胀阀可能设置在离蒸发器较远的位置，节流后的两相制冷剂沿膨胀阀后的管路进入蒸发器，所以在该段管路及蒸发器内部的大部分区域制　剂处于两相流动状态；当液体过冷度较小时，由于管道阻力及上升立管中重力的影响，液态制冷剂将会出现闪蒸，闪蒸之后管路内的流动也为气、液两相流动；当室内换热器制热采用其出口电子膨胀阀控制制冷剂过冷度时，膨胀阀之后的高压液体管内仍然可能呈气、液两相状态。在制冷空调领域内，蒸发管路内制冷剂两相流呈环状流[13，14]，故本文以环状流建模。因制冷剂蒸发现象可能发生上述管段的任何位置，建模时必须在动量议程中考虑重力项。

能量守恒议程：

整理上述议程，分别得到气、液两相流的质量守恒方程和动量守恒方程。

质量守恒方程：

动量守恒方程：

式中　Ρtp=αρv+(1-α) ρl是微元管段中两相流体单位容积的质量，称为两相流体的密度。

在式（3）～（5）中存在P、α、uv和u1四个未知数，方程无法封闭求解。传统的方法采用空隙率经验公式作为补充方程，使方程封闭。但目前还不存在公认准确的空隙率模型计算公式；本文采用文献［4］所提出的两相界面关系方程使方程封闭。

气、液两相界面关系方程：

在式（3）～（6）四个方程中，共有P、α、uv和u1四个未知数，方程组封闭可解。

2.2.2 空气侧换热模型

因横流蒸发器外侧的空气流速较低，一般Re＜2000，且蒸发器沿气流方向的管排数较少，故忽略空气侧压降，只考虑质量守恒和能量守恒方程。

质量守恒方程：

能量守恒方程：

3.调节特性

数值求解蒸发管路和电子膨胀阀的数学模型，可以得出系统的仿真特性。对于选定的系统来说，换热器的几何参数为定值，是一个不可调的参数。因此，影响电子膨胀阀－蒸发器部分换热效果的因素主要有电子膨胀阀开度、换热风量、冷凝温度、蒸发温度、室内环境温度、换热器几何参数。

3.1 膨胀阀开度对蒸发器换热量的影响

如图1所示，当系统风量为600m3/h其他参数不变时，蒸发器换热量随膨胀阀相对开度的变化曲线。

图1 换热量随膨胀阀相对开度变化曲线

当电子膨胀阀开度很小时，通过蒸发器的制冷剂流量也很小，制冷剂很容易在蒸发器内变成热气体，在蒸发器出口处有一定的过热度，蒸发器两端的制冷剂焓差基本为一定值。因为制冷剂流量随电子膨胀阀开大而增加，在换热条件仍能保证蒸发器出口制冷剂过热时，出口制冷剂焓值变化不大，所以蒸发器的换热量也随流量的增加而逐渐增加。当膨胀阀继续开大，制冷剂流量增大到一定程度以后，换热条件已经不能使制冷剂出口有过热度，出口已经处于两相区，管外空气侧的流量和换热系数基本为定值，制冷剂流量的增大造成出口干度的降低，但管内制冷剂的换热系数会有所上升，因此，蒸发器换热量只随电子膨胀阀相对开度的增加略有上升。这说明，在蒸发器出口有过热度的情况下，通过调节电子膨胀阀的开度来调节蒸发器的换热量的效果是很明显的，而当蒸发器出口已出现回液的情况下，通过调节电子膨胀阀的开度来调节蒸发器的换热量收效甚微。

3.2 室内机风量对蒸发器换热量的影响

换热量随室内机风量的变化曲线如图2所示，当风量很小时，不能使管内的制冷剂完全蒸发，蒸发器出口有一定的回液，随着风量的增加，管外的换热系数也逐渐增加，空气带走的热量增多，因此蒸发器出口处的制冷剂干度也逐渐增加，制冷剂在蒸发器进出口的焓差逐渐增大，在制冷剂流量不变的情况下，换热量逐渐增大，当风量增大到一定程度以后，蒸发器内的制冷剂能够完全蒸发，风量增加使制冷剂只能进行显热交换，出口焓值变化已经不大，所以换热量随风量增大而略有增加。

图2 换热量随风量变化曲线

3.3 冷凝温度对蒸发器换热量的影响

在其他因素不变的情况下，冷凝温度、冷凝压力的变化主要通过影响制冷剂流量来影响蒸发器的换热量，如图3所示。随着冷凝压力的升高，电子膨胀阀的进出口压差也随着增大，在蒸发器能够保证制冷剂完全蒸发的情况下，制冷剂流量的增加也就意味着蒸发器换热量的增加。

图3 换热量随冷凝温度变化曲线

3.4 蒸发温度对蒸发器换热量的影响

在其他因素不变的情况下，蒸发温度、蒸发压力的变化从两个方面来影响蒸发器的换热量，一方面随着蒸发温度（蒸发压力）的升高，电子膨胀阀的进出口压差减小，使得通过电子膨胀阀的制冷剂流量减小；另一方面，蒸发温度的升高，使得制冷剂与空气的换热温差减小，也使换热效果降低。两个方面的因素共同使蒸发器的换热量随着蒸发温度的升高而降低。如图4所示。

图4 换热量随蒸发温度变化曲线

3.5 室温对蒸发器换热量的影响

室内温度对蒸发器换热量的影响如图5所示。室内温度就是蒸发器空气侧的入口温度，当蒸发温度一定时，室内温度主要影响管内外的换热温差，由于经过蒸发器冷却，空气温度最多只能降低到蒸发温度，所以当风量一定时也决定了蒸发器的最大换热量。当室内温度很低时，蒸发器内的制冷剂不能完全蒸发，蒸发器出口有回液现象，随着室内温度的上升，换热器的换热量也逐渐上升，蒸发器出口的制冷剂干度也逐渐上升；当室内温度上升至一定值时，制冷剂能够完全蒸发，蒸发器出口有一定的过热度，由于制冷剂温度最高只能升到室内温度，制冷剂的在蒸发器出口的焓值变化很小，换热量随室温的增加略有上升。

图5 换热量随室温变化曲线

3.6 调节参数的联合影响

影响蒸发器换热量的参数中蒸发温度和冷凝温度是表征系统运行的参数，不能直接作为调节参数，室内温度是被控对象；如果系统正常运行，还需要蒸发器出口制冷剂保持一定的过热度以防止回液。因此，要控制的参数是室内温度和过热度，能作为调节参数的只有室内机风量和电子膨胀阀开度。室内机风量和电子膨胀阀开度对室内蒸发器的联合影响结果如图6所示。

图6 制冷量、过热度随膨胀阀开度和室内机风量的变化曲线

电子膨胀阀和蒸发器联合工作输入、输出状态方程可以用下式来表示：

结合前面的分析可以发现：

(1) 当蒸发器出口制冷剂已经过热时，因制冷剂出口焓值变化不大，电子膨胀阀所决定的制冷剂出流量是决定换热量的主要因素；风量对换热量不大，而对过热度影响较大。各调节手段民对应的控制对象之间可近似认为是相互独立的，此时B（t）是对角占优的。

(2) 当蒸发器出口为两相流时，蒸发器空气侧进出口温差基本为定值，换热量主要由风量决定，电子膨胀阀开度对换热量影响不大，但进、出口焓差与流量近似成反比，对出口干度的影响较大。室内机风量对过热度同样有较大的影响。此时B（t）是上三角矩阵。调节手段对控制对象的影响是有一定的耦合度的。

(3) 只要保证蒸发器出口为过热状态，就能实现调节手段与控制对象之间的独立调控。而在制冷空调系统中，保证蒸发器出口过热又是保证系统正常运行所必需的条件之一。所以在过热度优先控制的模式下，独立调节是可以实现的。

(4) 在蒸发器出口未过热的情况下，调节风量和调节膨胀阀开度对过热度有同等程度的影响。仍可以采用风量控过热度优先的方法，同时用膨胀阀开度来改善风量对过热度的调节，独立控制与适当的耦合也能取得同样效果。

根据上述分析，提出了风量Gα控制过热度Tsu，电子膨胀阀开度Qυ控制室内温度Tin的控制策略。

5.结论 在两个优先原则下，可以实现室内机风量与电子膨胀阀开度对室内温度与过热度的解耦控制，独立控制策略是可以实现的；独立控制策略可用于复杂的系统，可对整个系统采用分布式控制模式；独立控制策略便于实现模块化，不会因系统形式的改变而对控制方法产生较大的影响；独立控制策略有较强的可扩展性，不会由于系统的复杂而增加控制部分的成本。

参考文献 1 彦启森.　空调技术的发展与展望.　中国暖通空调制冷，1998年学术年会学术文集，1998：1-5

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12 翁文，王瑾竹，蒋能照.电子膨胀阀的制冷剂流量特性的实验研究.流体机械，1998；26（10）：58

13 石文星，邵双全，彦启森.电子膨胀阀-压缩机联合调节特性与控制策略.中国暖通空调制冷2000年学术年会学术文集，2000：184-188

第8篇：温度变化和热量的关系范文

关键字处理器；动态功耗；温度监控

1引言

随着CPU集成度和运行速度的不断提高，其功耗也越来越大，导致CPU的运行温度越来越高，并成为CPU技术发展的瓶颈。CPU的温升不仅影响CPU技术的进一步快速发展，而且直接影响CPU的稳定性和使用寿命。如何抑制CPU的温升和迅速降低CPU的温度成为CPU设计和使用的一个重点。

CPU设计者主要从体系结构设计、集成电路半导体材料选择、CPU内功能电路布局、CPU几何尺寸等方面把握CPU的理论功耗和表面散热途径。CPU在完成设计并成为产品以后，在使用的过程中，它的实际功耗和散热效率会因不同的使用环境而有所不同。CPU的使用环境包括周围温度、气压、通风、供电电压、时钟频率、散热措施、负荷特点等。本文重点讨论各种温控技术，并且给出解决降温的各种措施。

2影响CPU温升的因素

CPU的温升取决于两大方面，一个方面是CPU工作不断产生的热量累积；另一个方面是对CPU产生的热量的导散。热量增加和散热不畅都会导致CPU的温度上升，并造成对CPU的损伤。

CPU的热量来源于它的功耗，根据CPU功耗与供电电压和工作频率的关系可以看到供电电压和工作频率是影响CPU温升的两个重要因素。

CMOS电路CPU的动态功耗为P=CV2f，其中C表示电路负载大小，V表示供电电压，f为工作频率。可见工作频率f与芯片的动态功耗成线性正比例关系，供电电压V的平方与芯片的动态功耗成线性正比例关系，对于一颗CPU来说，电压越高，时钟频率越快，则功率消耗越大。因此，在能够满足功能正常的前提下，尽可能选择低电压工作的CPU能够在总体功耗方面得到较好的效果。对于已经选定的CPU来讲，降低供电电压和工作频率，也是一条节省功率的可行之路。

3CPU的温控技术[1][4][5]

3.1外部温度监控技术

对CPU温度监控通过“外部监测”措施—即通过主板CPU插座下面的热敏电阻来监测CPU工作时的温度。CPU插座内采用立式或贴片式的热敏电阻。整个监测过程全部是由主板来负责，热敏电阻直接将所监测到的数据传给主板上的温控电路，如果监测到CPU的工作温度超过在BIOS中的预设值时就会自动断电关机或报警。采用此种方式的优点是体积小、价格低，使用方便，不过在监控处理器温度时明显存在缺陷，比如用此类监测方式得到的温度往往是CPU底面的温度，而不是内核温度，温度读数是由监控芯片根据温敏电阻的阻值变化计算得出，而且此类接触式测试受外部环境影响较大。如果热敏电阻与微处理器接触不够紧密，微处理器的热量不能有效地传送到，所测量温度会有很大误差。有些主板上采用SMD贴片热敏电阻去测量微处理器温度，其测量误差比直立式热敏电阻误差更大，因为这种贴片元件很难紧密接触到微处理器。故此类CPU温控结果误差性极大、反应不灵敏，所得结果仅仅只供参考。这就带来了一个十分严重的问题∶表面温度不能及时反映微处理器核心温度变化，从而形成一个时间滞后的问题。因为核心温度变化之后要经过一段时间才能传送到微处理器表面。相比之下，表面温度反应十分迟钝，其升温速度远不及核心温度，当核心温度发生急剧变化时，表面温度只有“小幅上扬”。Pentium4和AthlonXP等最新的微处理器，其核心温度变化速度达30～50℃/s，核心温度的变化速度越快，测量温度的延迟误差也越大。在这种背景之下，如果再以表面温度作为控制目标，保护电路尚未做出反应，微处理器可能早已烧坏。因此曾提出“TemperatureOffsetCorrection”(温度偏差修正)的CPU内核心温度监测温度修正方案来纠正此种CPU温控所带来的偏差。所谓“温度偏差修正”就是指当系统采用外部测量法时，必须在测量结果的基础上增加一个温度偏差值：即BIOS中显示的温度值=实际测试值+温度偏差值。这个偏差值由主板热敏电阻、临界温度等因素来决定，当系统设定以后它就是一个常量(通过刷新BIOS可以改变这个值)。这些措施在一定程度上可以减小误差值。但是，问题仍不能得到根本性解决，比如对于突发事件(如风扇脱落)所带来的温度急剧提升完全不能及时做出反应。为此我们考虑采用内部温控技术。

3.2内部温控技术

针对外部温度监控技术的不足，CPU厂商在CPU内核里面加入了一个专门用于监测CPU温度的热敏二极管，将CPU温度来引了“内部温控”时代。在这里整个处理器温度监控系统可分为外部控制型和内部控制型两种基本结构。外部控制型监控系统，其实就是主板的温度监控电路，它有三种基本存在形式∶一种是采用独立的控制芯片，，这些芯片除了处理温度信号，同时还能处理电压和转速信号；第二种形式是在BIOS芯片中集成了温度控制功能；第三种形式是南桥芯片中集成温度控制功能，目前新一代南桥芯片都有温度监控功能。而内部控制型监控系统则是指CPU内核心中整合的热敏二极管，这个热敏二极管的正负两极作为CPU两个针脚直接来通过主板CPU插座和主板的温度监控电路相连。在整个监控过程中，当CPU工作时，热敏二极管就将感应到的数据变化传输给主板的温控电路，由主板的一个特定逻辑运算电路通过所接收到的数据计算出CPU的内核温度，如果计算出来的温度高于预设温度警戒线时，系统就会自动在瞬间切断CPU核心电压，使CPU停止工作并让系统挂起来，从而可以很好地保护CPU不被烧毁。P2、P3及AthlonXP处理器都是采用了此种技术。这种方法反馈回来的温度并不是很准确，往往要比CPU核心温度低5度左右。为防止它的处理器过热烧毁推出了S2K总线断开技术：即当处理器内核温度过高时，系统会发出一个HALT指令(HALT改指令的意思是在没有要处理的指令和数据时将处理器挂起)，当CPU接收到HALT指令时，处理器会转到相应的等待模式，这种模式只需要消耗较小的功率。

通过在CPU内核整合热敏二极管来控温已经是一种能很准确监控CPU核心温度的方法了，而且配合主板的温控电路就能即时保护过热的CPU，使其不至于在风扇突然停转或意外脱落时CPU被烧掉。但此类内部温控技术存在一个弊端，那就是在CPU温度过高时通过直接关闭电脑来达到保护的目的，这样会导致数据因为未能及时保存而丢失，忽略了数据的价值往往要比一个CPU的价值要高的可能性。而且热量不稳定可能导致系统不稳定，如果电脑死机或程序进入死循环，就会失去监控作用，也就无法保护微处理器了。

3.3热量控制电路

为弥补第一代内部温度监控技术的不足，Intel在Northwood核心P4中引入了第2代内部温度监控技术—热量控制电路(ThermalControlCircuit，英特尔又将它命名为热量监视器(ThermalMonitoring))。P3、AthlonXP的温控电路的特点是内部仅拥有一个热敏二极管不同，而Northwood核心P4的热量控制电路拥有两套热敏二极管。其中一套热敏二极管侦测CPU的温度值并传输给主板上的硬件监控系统，这套装置像传统的内部温控技术一样通过关闭系统来保护CPU，不过只是在紧急情况才会自动关闭。第二套热敏二极管放置在CPU内核温度最高的部位，几乎触及ALU单元，并作为热量控制电路的一个组成部分。在CPU工作中，这两套热敏二极管的电阻会因温度而变化，因此通过它的电流也会随着CPU的核心温度而变化，通过与内设参考电流的比较，系统能够判断当前电流是否达到了临界点。如果CPU最热的地方超过一定值，第二套热量温控装置会发送一个PROCHOT#信号使热量控制电路系统开始工作，通过减小CPU的负载来降温，其实这套热敏二极管起到波动调节作用。Pentium4的热量控制机制并非是减少时钟频率，而是减少其输出的有效工作频率。当温度正常的时候，ALUs(算术逻辑运算器)将会接受到一定的频率。但当主板检测到CPU的核心温度达到一个特定的临界值时，热量控制电路就开始发送PROCHOT#信号，将空置的时钟周期插入到正常的时钟周期内，发送到CPU的调节信号如图1所示。

图1发送到CPU的调节信号

PROCHOT#激活的无效周期会将某些正常时钟周期省略掉，使得最终发送给CPU逻辑运算单元的信号频率就会有所降低，从而通过降低CPU的工作效能来达到降温的目的。随着温度的降低，热量控制电路将会开始减少空时钟周期的数量以使CPU返回它原来的工作模式。只要CPU核心温度比临界值低1度时，热量监视器就会停止发送过热信号。热量控制单元就会停止产生空的时钟周期，CPU的性能也就恢复到正常值，过热保护系统被激活只需十几亿分之一秒，我们还可以在Pentium4主板的BIOS中选择超警戒温度来进行控制。当处理器的任务周期(dutycycle)占全部周期的比例越大说明处理器的工作效率越高，其可以调节的比例在12.5%到87.5%之间，选择的数值越小，则任务周期的比例越小，效率降幅反而越大，我们还可以利用PROCHOT#引脚功能保护主板的其它元件。当供电模块的温度超出警戒温度时，监控电路输出低电平到PROCHOT#，从而激活TCC，通过降低微处理器功耗来达到保护供电模块及主板其它元件的目的。

4抑制CPU温升的措施

4.1风冷散热系统

风冷散热系统由散热片和风扇构成，判断散热片的好坏的重要依据是表面积的大小，采用众多的鳍片来提高散热效果。散热片的内部和边缘需要设置合理的导风通道，散热片的切割面要磨光，以使其能与CPU表面完全结合。滚珠轴承的寿命、噪音、发热量远较含油轴承好。工作电压为12v，耗电量在十瓦之内。不少人认为风扇转速越高，那么在同一时间内，从CPU上带走的热量就越多，这样CPU就越容易冷却，事实并不是如此。如果风扇的转速超过其标准值，那么风扇在长时间超负荷情况下运行时，从CPU上带走的热量就比在高速转动过程中产生的热量小，这样时间运行得越长，热量差也就越大，高速运转的风扇不但不能起到良好的冷却效果，反而使CPU温度大幅提升；况且，散热风扇的转速越高，可能在运转过程中产生的噪音就越大，严重的话可能让风扇或者CPU报废；另外，要想让风扇高速运转，还必须有较大的功率来提供动力源，而高动力源是从主板和电源中的高功率中获得的，主板和电源在超负荷功率下就会经常引起系统的不稳定。所以，风扇转速越高冷却效果越好的说法是不成立的。从理论上分析，风扇功率越大散热效果应该越好，但这样的理论成立是在一定的前提之下的，也就是说在风扇的运行功率不超过额定运行功率的条件下，功率越大的风扇通常它的风力也越强劲，散热的效果也越好。而风扇的功率与风扇的转速又是直接联系在一起的，也就是说风扇的转速越高，风扇也就越强劲有力。不能片面地强调高功率，这需要同计算机本身的功率相匹配，如果功率过大，不但不能起到很好的冷却效果，反而可能会加重计算机的工作负荷，从而会产生恶循环，最终缩短了CPU风扇的寿命。因此，用户在选择CPU风扇时，不能错误认为风扇功率大其散热效果肯定会好，而应该根据够用原则来选择与自己电脑相匹配的风扇。并且在选择好风扇之后能够根据实际情况选择合适的机箱，从而更好地降低CPU的温度。

4.2半导体散热系统

半导体制冷器由许多N型和P型半导体材料排列组成，N、P之间是铜、铝等金属材料，外面是绝缘和导热良好的陶瓷片。通电后，电子由负极出发，经P型半导体吸收热量，至N型半导体放出热量。冷端接到CPU，热端接到散热片，由风扇将热量排出。这种散热系统消耗功率为10w至50w，增加了微机电源负担，本身产生大量热，容易造成半导体散热片的高温烧毁，低温一面容易产生露。

4.3液氮散热系统

液氮散热系统的工作原理是将主板、CPU等部件密封于一个空间里并抽成真空，CPU被内部充满液态氮的玻璃容器密封。进行类似水冷的循环散热。，它的特点是冷却能力强，但制造工艺复杂，容易结霜产生露水。

4.4软件降温

软件降温利用了CPU“空闲挂起”指令进行工作，从而实现了CPU的降温及功耗的降低。“空闲挂起”就是指在一段时间内没有接收到指令，CPU自动进入低耗能的休眠状态，降温软件缩短了CPU进入休眠状态的等候时间，从而减少了热量的产生。降温软件占用约1%至3%的系统资源，使CPU下降3至10℃。但是当CPU进行实时多任务的工作时，CPU能够得到“空闲挂起”的机会不大，这种情况下，软件降温的作用便失去了。

5结论

本文从CPU升温的因素说起，接着详细地介绍了当前几种主要的CPU温控技术，并分析每种温控技术的优缺点，接着介绍了当前的几种主要的CPU降温措施。

参考文献

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第9篇：温度变化和热量的关系范文

关键词 热量表；动态计量；误差；工作原理

中图分类号 TH81 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）101-0130-01

我国北方地区长期以来的采暖用热都不是按照实际用热量来进行计量收费的，而一般都是按照住宅面积收费，而用户也不可以按照自身的实际需要来对用热量进行调节，这样一来，就严重造成了热资源的浪费，用户节能意识也较差，甚至有些用户为了贪图便宜，在可以不用暖气的时候仍然把暖气阀门打开或者将温度设置较高。这种热量的收费方式明显就存在着不科学性和不合理性。而国外很多发达国家早已在二十世纪八十年代初就开始大规模应用热量表，热力公司计价收费的手段和依据也早已按照热量表所显示的实际用热量来进行收取，据美国国家能源中心统计，采用热量表之后，平均可以节能20%～30%。在我国目前的市场经济体制下，现有热量的收费制度已经完全不能满足需要，国家建设部等相关部委也做出了规定，要求全面普及热量表。

1 热量表的工作原理

热量表又称热能积算仪、热能表，主要是用于对载热液体在热交换环路中所转换或者所吸收热量进行测量的仪器，可以有效地测量出供冷系统的吸热量和供热系统的供热量，显示热量也是采用法定的计量单位。将流量计安装在回流管上或者流体入口处发出脉冲信号，再将一对温度传感器分别安装在通过载热流体的下行管上和上行管上给出表示温差的模拟信号，三路传感器的信号就构成了热量表采集数据，最后想要获取热交换系统中的热量数据，采用积算公式即可。

建筑供暖将实行分户计量，每户家庭将安装一块热量表，按照实际供热量收费，家中再安装一个温控阀，可以调节温度，用多少热，就花多少钱。在冬天供暖季，保证房屋通风的情况下，住户可通过手动改变温控阀的温度设定值，自主调节室内温度，就好比用遥控器及时控制空调温度一样，在提高舒适度的同时还节约能源。但分户计量不仅仅是装个热量表那么简单，房屋的不同朝向、不同户型和不同的位置，都会影响供热的效果。热和水、电不同，热有传导性，位于单元东西两头的房间和位于中间的房间，要达到同样的室温，其所需的热量是不同的，因为两头的房屋有冷墙，因此需要更多的热量才能够达到相同的温度。

热量表在使用过程中，不可将管道上的阀门完全关闭，管道中长时间无热水流过，易造成热量表冻坏；热能表为计量器具，必须按照国家标准的要求对其进行定期检定，并在检定时更换电池；换热系统的水质要清洁、软化、无污垢，以保证热能表流畅运行、不被堵塞、损坏；热量表必须安装过滤器，并对过滤器进行定期清洗；换热系统正常工作时，如果发现热量表瞬时流量明显减少，这说明过滤器内污垢过多使管道变窄，水流减小，这时应及时清理过滤器；热量表的外部应有保护措施，如仪表箱体，防止人为破坏或意外损坏。

2 热量表的动态计量特点

不管是国产的热量表，还是进口的热量表，其计算用户系统散热量的原理都是K系数法和焓差法两种，这两种原理都是基于国际建议OIML R75-1标准（由国际法制计量组织制定）和欧洲热量表标准EN1434。计算换热量的时候，无论是采用K系数法，还是采用焓差法，其所造成的误差都不只是简单的流量误差和温度误差之和了，因为水的K系数、焓值、密度与温度都不是简单的线性关系。热量表在实际运行过程中，其误差与测量点的焓值、密度、流量、温度密切相关 ，且计算十分繁琐复杂。与焓差法相比，K系数与温度的关系更加复杂，所以在计算数据时所涉及的数据量更大，所以一般为了方便，大多采用焓差法。

但是，这两种热量计算法都是在整个供热系统趋于稳定时所得到的，但我们知道，在实际的供热系统运行中，供水温度和系统流量都很有可能出现连续变化或者阶跃变化。在这种情况下，用户系统散热量就包括了时间的函数、温度的函数、供热系统流量的函数。且供热系统从动态到稳态的过渡时间很长，所以一般都采用动态公式来计算累积热量，而不采用稳态计算公式，目的就在于有效地避免误差的产生。

热量表一般分为三级表、二级表、一级表三个准确度等级，首先需要说明的是热量表的最大允许误差不能用一个固定的误差数字来描述，比如2%或5%等等，因为即便同一准确度等级的热量表，随着工作条件不同，对它的误差要求也是不同的。

由于整体式热量表的各计量部件在逻辑上是不可分割的，所以它的最大允许误差E必须由标准装置一次性给出，它的误差极限分别由下述公式给出：

3 热量表动态计量误差的特点

热量表动态计量误差的特点主要有以下一些：

1）当流量阶跃量较小，而初始流量相同的时候，热量表所对应的动态计量误差较小；如果流量阶跃量较大，且初始流量也不相同时，热量表所对应的动态计量误差就较大。

2）当初始流量不同，但是流量阶跃量是相同的情况下，热量表的动态计量误差与初始流量的大小成反比，初始流量越小，则热量表的动态计量误差越大；初始流量越大，则热量表的动态计量误差越小。

3）热量表动态计量误差一般都只是存在于动态到稳态的过渡过程中，但是这个过渡时间往往需要三十分钟以上，时间较长，所以应该想办法采取相应的措施来予以修正。在对热计量仪表进行标定时，应当采用整体标定的方法，这样可以使热量表标定的精度更高。

4）如果供热系统的流量阶跃量低于5kg/h的时候，那么一般来说，可以基本不考虑流量阶跃量对于供热系统的影响。但是如果高于5kg/h的时候，那么就必须考虑到所造成的误差，及时予以修正。在修正该项误差的过程中，应该加入一定的修正参数，按照相应的计算程序乘上与不同阶跃量所相应的系数，以此在最大程度上降低流量测量值的影响。

4 结束语

总之，热量表在热量计量和节能减排中将会发挥出重要的作用，应该尽量降低热量表的动态计量误差，使其体现出较好的经济价值和社会效益，值得大力发展。

参考文献

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