工程热力学

大题

1、在温度为27℃的环境中，通过轴流式压气机将1kg氮气由p1=0.1 MPa，t1=27℃压缩到p2=0.6 MPa, t2=57℃至少要消耗多少有用功？（c p =1.038 kJ/kg.K，R= 0.296 kJ/kg.K）（02年A）

2、两股压力相同的空气流，一股气流温度t1 = 400℃，流量为m1 = 120 kg/h，另一股气流t2 = 150℃，m2 = 210 kg/h。两股气流经等压绝热混合为混合气流，已知空气比热容cp= 1.004 kJ/kg.K，环境温度t0 = 27℃。试求：（01年A）

(1)混合气流的温度；

(2)混合过程每小时的熵产；

(3)混合过程每小时的可用能损失。

3、p1 = 0.1 MPa，温度为t1 = 27的空气进入轴流式压气机被绝热压缩至p2 = 0.34 MPa，t2 = 167℃。若空气的定压比热容c p = 1005 J/(kg·K), 气体常数R g = 287 J/(kg·K)，环境温度t0 = 27℃，试求：(1)压气机耗功及绝热效率；(2)压缩过程熵产及有效能损失。

4、氧气稳定地流过某绝热装置，过程中不作功。进口处流量为10 kg/s，状态为p1=0.6M Pa，t1=21℃；出口处p2=0.1MPa，分成流量各为5 kg/s、温度分别为t2’=82℃和t2”= –40 ℃的两股气流离开装置。流动过程中工质的动能和位能变化均可忽略不计。试分别用热力学第一定律和第二定律证明该流动过程能否实现？已知氧气c p=0.917 kJ/(kg·K)，Rg =0.260 kJ/(kg·K) 。（04年A）

5、（10分）汽车轮胎内的压力与轮胎内空气的温度有关。当轮胎内空气温度为25℃时，压力计读数为210kPa，设轮胎内的体积为0.025m3不变，确定当轮胎内空气温度升至50℃时，胎内压力升高多少？在该温度下要恢复到原来的压力需要放出多少空气？取空气R g =0.287kJ/(kg.K)。（05年A）

6.空气在喷管中定熵流动，从初压1.4 MPa，初温200℃膨胀到0.14 MPa，质量流量为4.5 kg/s。已知空气的定压比热容c p=1.004 kJ/kg.K，绝热指数k =1.4（临界压力比n cr =0.528）。设初速为零，试设计喷管，即确定喷管形状和尺寸。（00）

7.在温度为27℃的环境中，通过轴流式压气机将1kg氮气由p1=0.1 MPa，t1=27℃压缩到p2=0.6 MPa, t2=57℃至少要消耗多少有用功？（c p =1.038 kJ/kg.K，R= 0.296 kJ/kg.K）（00）

8. 两股压力相同的空气流，一股气流温度t1 = 400℃，流量为m1 = 120 kg/h，另一股气流t2 = 150℃，m2 = 210 kg/h。两股气流经等压绝热混合为混合气流，已知空气比热容cp= 1.004 kJ/kg.K，环境温度t0 = 27℃。试求：

(1)混合气流的温度；

(2)混合过程每小时的熵产；

(3)混合过程每小时的可用能损失。（01）

9. 空气在出口截面积A2=10cm2的渐缩喷管内定熵流动。喷管入口压力p1＝2.6MPa，温度t1=80℃（流速c1=0）；喷管出口处背压pB=1.2MPa，已知空气比热容cp=1.004 kJ/kg.K，临界压力比为ncr0.528，绝热指数k=1.4，试计算喷管出口处的速度及流量。（01）

10.一逆卡诺制冷机的制冷量为250000 kJ/h，冷藏室的温度保持在-20℃，周围环境的温度

为20℃。试求：(1) 此制冷循环的制冷系数；

(2) 此装置消耗的功率；

(3) 传给环境的热量；

(4) 将此制冷循环画在T-s图上。（01）

11.空气在喷管中定熵流动从初压力1.4 MPa，初温200℃膨胀到0.14 MPa，流经喷管的质量流量为4.5 kg/s。已知空气的定压比热容c p=1.004 kJ/kg.K，绝热指数k =1.4。试设计喷管，即确定喷管形状和尺寸。（临界压力比n cr =0.528）（01）

12.定压加热燃气轮机装置理想循环如p-v图所示，已知初参数p1=0.1MPa，T1=300K，T3=1200 K，增压比p=6，工质cp=1.004 kJ/kg.K，g =1.4。试：(1) 将循环表示在T-s图上；(2) 计算各点压力及温度；(3) 计算循环吸热量q1、放热量q2、功量w及循环热效率ht。（02）

13.p1 = 0.1 MPa，温度为t1 = 27的空气进入轴流式压气机被绝热压缩至p2 = 0.34 MPa，t2 = 167℃。若空气的定压比热容cp = 1005 J/(kg·K), 气体常数Rg = 287 J/(kg·K)，环境温度t0 = 27℃，试求：(1)压气机耗功及绝热效率；(2)压缩过程熵产及有效能损失。(03A)

14. (1) 作出等熵流动特性曲线图中的cf（流速）、c（声速）、A（截面积）曲线（即cf、c、A随压力比n = p / p* 变化的关系曲线）。

(2) 初压p1 = 3.0MPa，初温t1 = 400℃的过热水蒸气（h1 = 3235 kJ/kh，v1 = 0.10 m3/kg），可逆地流经渐缩绝热喷管而进入pb = 2.0MPa的空间（hb = 3145 kJ/kg，vb = 0.14 m3/kg），喷管出口截面积A2 = 2.5 cm2。忽略初速，试确定蒸汽的流量。（已知过热水蒸气的ncr =0.546，hcr = 3085 kJ/kg，vcr = 0.16 m3/kg）

15. 二物体A、B组成绝热系统。已知二物体的热容量和初温分别为(mc)A = 2 kJ/K，TA = 300K；(mc)B = 1 kJ/K，TB = 600K。试计算：

(1) A、B直接接触经不可逆传热而达到热平衡时的温度Tm 及此过程的熵产；

(2) A、B经可逆过程而达到热平衡时的温度TR 及此过程中可能完成的功量。(03B)

16. (1) 作出等熵流动特性曲线图中的cf（流速）、c（声速）、A（截面积）曲线（即cf、c、A随压力比n = p / p* 变化的关系曲线）。

(2) 初压p1 = 3.0MPa，初温t1 = 400℃的过热水蒸气（h1 = 3235 kJ/kh，v1 = 0.10 m3/kg），可逆地流经渐缩绝热喷管而进入pb = 2.0MPa的空间（hb = 3145 kJ/kg，vb = 0.14 m3/kg），喷管出口截面积A2 = 2.5 cm2。忽略初速，试确定蒸汽的流量。（已知过热水蒸气的ncr =0.546，hcr = 3085 kJ/kg，vcr = 0.16 m3/kg）(03B)

17. 二物体A、B组成绝热系统。已知二物体的热容量和初温分别为(mc)A = 2 kJ/K，TA = 300K；(mc)B = 1 kJ/K，TB = 600K。试计算：

(1) A、B直接接触经不可逆传热而达到热平衡时的温度Tm 及此过程的熵产；

(2) A、B经可逆过程而达到热平衡时的温度TR 及此过程中可能完成的功量。(03B)

18. 某房屋用热泵供热维持其室温为20℃。某日，户外温度降到-2℃，该房屋散热量为80000 kJ/h，若在此条件下热泵供暖系数为2.5，试确定：（1）热泵消耗的功率；（2）装置从室外冷空气中吸取的热量。(04A)

19. 氧气稳定地流过某绝热装置，过程中不作功。进口处流量为10 kg/s，状态为p1=0.6M Pa，t1=21℃；出口处p2=0.1MPa，分成流量各为5 kg/s、温度分别为t2’=82℃和t2”= –40 ℃的两股气流离开装置。流动过程中工质的动能和位能变化均可忽略不计。试分别用热力学第一定律和第二定律证明该流动过程能否实现？已知氧气cp=0.917 kJ/(kg·K)，Rg =0.260 kJ/(kg·K) 。(04A)

20. 两个材质相同的容器，容积均为1m3，处于压力为0.1MPa的环境中。其中一个装有压力为1MPa的干饱和蒸汽，另一个盛有1MPa的饱和水。如果由于意外的原因发生爆炸，问哪一个容器爆炸引起的危害性大些？为什么？（已知p=1MPa时：v'=0.0011274m3/kg，v"=0.19430m3/kg，u'=761.4kJ/kg；u"=2583kJ/kg）(04B)

21.（10分）汽车轮胎内的压力与轮胎内空气的温度有关。当轮胎内空气温度为25℃时，压力计读数为210kPa，设轮胎内的体积为0.025m3不变，确定当轮胎内空气温度升至50℃时，胎内压力升高多少？在该温度下要恢复到原来的压力需要放出多少空气？取空气Rg =0.287kJ/(kg.K)。(05A)

21.（16分）空气在喷管中定熵流动，初速为零，初温20℃，从初压1.4MPa，膨胀到0.14MPa，质量流量为4.5kg/s。已知空气的定压比热容cp=1.004kJ/(kg.K)，比热容比g =1.4（临界压力比ncr =0.528）。试：

(1) 画出定熵流动特性曲线；

(2) 设计喷管（即确定喷管形状和尺寸）。

22.（12分）某冷凝器内的蒸汽压力为0.008MPa。蒸汽以100m/s的速度进入冷凝器，其焓为2000kJ/kg，蒸汽冷却为水后其焓为160kJ/kg，流出冷凝器时的速度为10m/s。问每千克蒸汽在冷凝器中放出的热量是多少kJ？(05B)

23.（8分）

(1) 将蒸汽压缩制冷循环表示在T-s图上。

(2) 一逆卡诺制冷机的制冷量为250000 kJ/h，冷藏室的温度保持在-20℃，周围环境的温度为20℃。试求：(1) 此制冷循环的制冷系数；(2) 此装置消耗的功率；(3) 传给环境的热量；

(4) 将此制冷循环画在T-s图上。

24.（14分）

(1) 作出定熵流动特性图中的c（流速）、a（声速）、A（截面积）曲线（即c、a、A随压力比p / p* 变化的关系曲线）。

(2) 空气在喷管中定熵流动从初压力1.4 MPa，初温200℃膨胀到0.14 MPa，流经喷管的质量流量为4.5 kg/s。已知空气的定压比热容cp=1.004 kJ/kg.K，绝热指数k =1.4（临界压力比ncr =0.528）。试设计喷管，即确定喷管形状和尺寸。

25.（8分）

在温度为27℃的环境中，通过轴流式压气机将1kg氮气由p1=0.1 MPa，t1=27℃压缩到p2=0.6 MPa, t2=57℃至少要消耗多少有用功（cp =1.038 kJ/kg.K，R= 0.296 kJ/kg.K）(96)

26.（15分）渐缩喷管出口截面积A2=0.5cm2，空气在喷管内定熵流动，已知进口参数为

p1=3bar，t1=127℃，c1=0，出口处背压pB =1.56bar。已知空气比热容cp=1.004kJ/kg.K，绝热指数k=1.4，ncr=0.528，R=0.287kJ/kg.K。试确定：(1) 喷管出口截面上空气压力p2，出口处空气的流动状态；(2) 计算空气流经喷管的出口温度T2，比容v2，速度c2以及通过喷管的空气流量(kg/h)。(97)

28.轴流式压气机把1 kg空气由环境状态p1=100 kPa，t1=20℃，不可逆绝热压缩到p2=800 kPa，该压气机的绝热效率为0.9。试求压气机所消耗的技术功和该过程的可用能损失，并表示在T-s图上。（设空气cp=1.004 kJ/kg·K，R=0.287 kJ/kg·K）(98)

29. 一逆卡诺制冷机的制冷量为250000 kJ/h，冷藏室的温度保持在-20℃，周围环境的温度为20℃。试求：(1) 此制冷循环的制冷系数；(2) 此装置消耗的功率；(3) 传给环境的热量；

(4) 将此制冷循环画在T-s图上。

30. 空气在喷管中定熵流动从初压力1.4 MPa，初温200℃膨胀到0.14 MPa，流经喷管的质量流量为4.5 kg/s。已知空气的定压比热容cp=1.004 kJ/kg.K，绝热指数k =1.4（临界压力比ncr =0.528）。试设计喷管，即确定喷管形状和尺寸。

31. 在温度为27℃的环境中，通过轴流式压气机将1kg氮气由p1=0.1 MPa，t1=27℃压缩到p2=0.6 MPa, t2=57℃至少要消耗多少有用功？（cp =1.038 kJ/kg.K，R= 0.296 kJ/kg.K）(99)

判断题：

1. 热力系统经历不可逆过程，其熵必定增加。（）（98、00A、01B年）

2. 热力系统经历吸热过程，其熵必定增加。（）（98、00A、01B年）

3. 热力系统经历放热过程，其熵必定减少。（）（98、00A、01B年）

4. 经不可逆过程后，就无法使系统回复到原来的状态。（）（98、00A、01B年）

5.系统经历绝热过程，其熵必定不变。（）（00A、01B年）

6.系统经历可逆过程，其熵必定不变。（）（00A、01B年）

7.功可以全部转换为热，而热通过热机只能部分转换为功。（）(01年A)

8.工质放热，其熵可能增大，可能不变，也可能减小。（）(01年A)

9.可逆定容过程中系统与外界交换的热量等于过程终态和初态的内能差，可逆定压过程中系统与外界交换的热量等于过程终态和初态的焓差。（）(01年A)

10.处于非平衡状态的系统，其p，v，T是不可能确定的（）；U，V，m也是不可能确定的（）。（04年A）

11.不可逆过程必然导致出现熵产（），系统熵增加（）。（04年A）

12. 热量、功量、熵产均是过程量（）。（04年A）

13. 封闭系统的熵增加则一定是吸了热（），熵减少则一定是放了热（）。（04年A）

14. 平衡状态是不随时间改变的均匀状态（）。只有处于平衡状态的系统才可用状态参数来描写（）。（04年B）

15.有熵产的过程必然不可逆（），熵不变的过程必然可逆（）。（04年B）

16.系统分别经历可逆及不可逆过程从同一初态到同一终态，则其 S一定相同（），对外交换的热量和功量也一定相同（）。（04年B）

17.某人声称发明了一种制冷机，在环境温度为22℃时可使冷藏室温度维持在0℃，且此制冷机的制冷系数为13.5，这可能吗？（）。（04年B）

18.处于非平衡状态的系统，其各强度量是不可能确定的（），各尺度量也是不可能确定的（）。（05年A）

19.任意过程只要知道其始末状态即可确定过程与外界的热、功量交换（）及系统热力学能的变化（）。（05年A）

20.系统分别经某可逆和不可逆过程从同一初态到同一终态，则其DS一定相同（），对外交换的热量和功量也一定相同（）。（05年A）

21.系统经历不可逆过程，必然导致系统熵的增加（），出现熵产（）。（05年B）

22.系统熵增加的过程必然是不可逆过程（），有熵产的过程必然是不可逆过程（）。（05年B）

23.无论在什么过程（可逆与不可逆）中，理想气体热力学能的变化都可以用来计算（），焓的变化都可以用来计算（）。（05A)由于数学符号粘贴不上，需要的话可以发给你

24.闭系中发生吸热过程，系统熵一定增加。（）（97年）

25.热力学关系式du=Tds-pdv表明状态参数之间的关系与过程可逆与否无关。( )（97年）

26.节流过程是等焓过程。（）（97年）

27.热力系处于平衡状态，其内部各种参数都必然保持均匀一致。（）（97年）

名词解释，简答题：

1.平衡状态（96）

2.熵产和熵流（96）

3.饱和湿空气及其特性（96）

4.工程热力学的研究内容和研究方法（97）

5.准平衡过程和可逆过程及其差异（97）

6.理想气体的热力性质特点（97）

7.熵产和熵流（97）

8.饱和湿空气及其特性（97）

9. 写出表压力pg和真空度pv与绝对压力p和大气压力pb的关系式（98）

10. 试用内能函数和熵函数写出孤立系的热力学第一定律和第二定律表达式

11. 试述单元两相系的相平衡条件（98）

12.提高动力循环热效率的基本途径是什么？提高蒸汽动力循环热效率通常采取哪些措施？提高燃气轮机动力循环热效率通常采取哪些措施？（98）

13.在初温相同、吸热量相同的条件下，理想气体分别经历可逆的定容、定压、定温过程，试在T-s图上比较各过程中气体熵变化的大小和吸热平均温度的高低。（98）

14.熵产和熵流（99)

15.饱和湿空气及其特性(99)

16.试述理想气体的热力性质特点(00A)

17.试述饱和湿空气及其特性(00A)

18. 写出热力学第一定律基本表达式和开系稳定流动能量方程(00A)

19. 试比较在下列条件下，理想气体分别以定温、定压、定容方式被加热（过程加热量相同）时，熵变化量DST、DSp、DSV的大小，并在T-S图上表示出来：(1)初温相同；(2)终温相同(00A)

20.蒸汽压缩制冷循环中使用的制冷剂应具有哪些热力学性质？(00A)

21.提高动力循环热效率的基本途径是什么？提高蒸汽动力循环热效率通常采取哪些措施？提高燃气轮机动力循环热效率通常采取哪些措施？(00A)

22.工程热力学的研究内容和研究方法：（01B）

23.熵流和熵产：（01B）

24.饱和湿空气及其特性：（01B）

25.单元两相系的相平衡条件：（01B）

26. 工程热力学的主要研究内容(02)

27. 热量和功量的异同(02)

28.准平衡过程和可逆过程及其差异(02)

29.作出定熵流动特性图中的cf（流速）、c（声速）、A（截面积）曲线（即cf、c、A随压力比p/p*变化的关系曲线），并回答：(1)若喷管进口处气流流速高于当地声速，应选择什么形状的喷管？(2)若扩压管进口处气流流速低于当地声速，应选择什么形状的扩压管？

(02)

30.在初态相同和过程吸热量相同的条件下，理想气体分别经历可逆的定温、定压、定容过程，试在T-s图上比较各过程终温的高低、终压的大小、终熵的大小和平均吸热温度的高低。

(02)

31.二卡诺热机A、B串联工作。A热机在800℃下得到热量，并对温度为T的热源放热；B 热机从温度为T的热源吸收A热机排出的热量，并向25℃的冷源放热。在下述情况下计算温度T：(1)二热机输出功相等；(2)二热机效率相等。

(02)

32.在T-s图上讨论未饱和空气变化到饱和空气的几种途径及饱和空气的特性(02)

33.简述工程热力学的研究内容和研究方法。(03A)

34.简述熵产和熵流。(03A)

35.简述理想气体热力性质的特点。(03A)

36.“若X为系统的任一状态参数，则对于任意可逆或不可逆循环均满足∮dX= 0。”这种说法是否正确？为什么？(03A)

37.作出等熵流动特性曲线图中的c f（流速）、c（声速）、A（截面积）曲线（即c f、c、A随压力比p / p*变化的关系曲线）。(03A)

38.试据热力学第一定律和第二定律写出基本热力学关系式，并说明u(s, v)是特性函数。(03A)

39.试写出湿空气绝对湿度、相对湿度、含湿量和比焓的定义，并简述饱和空气的性质。(03A)

40. 尺度量、强度量和比参数(03B)

41. 可逆过程(03B)

42. 熵增原理(03B)

43. 绝对湿度和相对湿度 (03B)

44. 分压力和分压定律(03B)

45. 简述工程热力学的研究内容和研究方法。(04A)

46.简述准平衡过程和可逆过程及其差异。(04A)

47. 简述孤立体系熵增原理。(04A)

48. 提高蒸汽动力循环热效率的措施有哪些？(04A)

49. 写出稳定流动能量方程式，并说明各项含义。(04A)

50. 工程热力学的研究内容是什么？(04B)

51.简述准平衡过程、可逆过程、不可逆过程、不可能过程。(04B)

52. 简述孤立体系熵增原理。(04B)

53. 提高燃气轮机动力循环热效率的措施有哪些？(04B)

54. 写出稳定流动能量方程式，并说明各项含义。(04B

55.一房屋在冬季10月至12月用2kW的电阻加热器供热，每天使用10小时。若改用COP 为2.4的热泵供热，能节约多少钱？设电价为0.50元/kWh。(05A)

56.某人声称发明了一种制冷机，其COP为12.5，在环境温度为30℃时可使冷藏室温度维持在0℃，这可能吗？为什么？(05A)

57.简述饱和湿空气及其性质。(05A)

58.理想气体经一绝热节流过程，其热力学能将如何变化？为什么？(05B)

59.某人声称发明了一种制冷机，其COP为12.5，在环境温度为30℃时可使冷藏室温度维持在0℃，这可能吗？为什么？(05B)

60. 简述饱和湿空气及其性质。(05B)

填空题：

1.热力学第一定律的基本表达式；开系稳定流动能量方程式。（96）

2.用态函数f(T,v)和g(T,p)表达的简单可压缩均匀体系的基本热力学关系式：df = ；dg = 。（96）

3.孤立系统热力状态自发变化总是朝方向进行，当系统达到平衡时具有值。（96）

4．热力学第一定律基本表达式_______________________；开系稳定流动能量方程式________________________________。（97）

5．已知简单可压缩均匀系的态函数g(T,p)的全微dg =(?g/?T)p dT+(?g/?p)T dp，则s = ________，v = ________；并说明g(T,p)是特性函数。（97）

6．理想气体的质量定压比热容c p和定容比热容c v为________的单值函数，其比值k= c p /c v 随温度的升高而________。（98）

7．制冷循环可通过消耗________或________来实现；制冷装置可分为______________________________等几种类型。(98)

8．由温度为T的热源取出热量Q，其可用能为________；由环境取出热量Q，其可用能为________。(98)

9.热力学第一定律的基本表达式；开系稳定流动能量方程式。(99)

10.用态函数f(T,v)和g(T,p)表达的简单可压缩均匀体系的基本热力学关系式：df = ；dg = 。(99)

11.孤立系统热力状态自发变化总是朝方向进行，当系统达到平衡时具有值。(99)

12.孤立系统热力状态自发变化总是朝方向进行，当系统达到平衡时具有值。(99)

13.已知简单可压缩系的态函数g(T,p)的全微分，则s = ____________________________，v = _____________________________。(01)

14.热力学第一定律的基本表达式；开系稳定流动能量方程式。(01)

15.由温度为T的热源取出热量Q，其可用能为___ _____；由环境取出热量Q，其可用能为______ __。(01)

16.按照定熵流动关系，亚声速气流进入渐扩的绝热流道，其流速将__ __，压力将__ _ ；超声速气流进入渐缩的绝热流道，其流速将_ __，压力将__ _ _。(01)

17.制冷循环可通过消耗____ ____或_____ ___来实现；制冷装置可分为_____________________ _ ________等几种类型。(01)

17．工质在动力循环中；工质在制冷循环中。(02)

18．2000kJ的热量从温度为800K的热源散失到温度为300K的环境中，有效能损失为______________；若在该热源与环境之间设置一卡诺热机，则该卡诺热机的热效率为______________。(02)

19．经一不可逆过程后，若工质的熵减少，则外界的熵______。经一不可逆过程后，若工质的熵增加，则外界的熵______。经一不可逆循环后，工质的熵______，而外界的熵______。（选填：增／减／不变／不定）(02)

20．工程热力学主要研究，其研究方法是。(03)

21．稳定流动能量方程式：。(03)

22．定温-定容系统的平衡判据：；定温-定压系统的平衡判据：；孤立系统的平衡判据：。(03)

23．经一不可逆循环，工质的熵，外界的熵。(03)

24．理想气体的热力学能和焓都只是的函数。经绝热节流，理想气体的温度。(03)

25．制冷循环可通过消耗_______ 或________ 来实现；常用的制冷装置有_______________等几种类型。(03)

26．理想气体的内能、焓是______的函数，经绝热节流，其温度______。(04)

27．某制冷系统蒸发器内的真空度为284mmHg（毫米汞柱），若当地大气压力为742mmHg，则蒸发器内的绝对压力为__________MPa （汞的密度为13596 kg/m3）。(04)

28．动力装置或制冷装置中，工质经历_______、_______、________、_______等四个过程构成的循环，对外发生热和功的交换。(04)

29．在海平面30米以下的潜水者受到的压力为__________MPa。假定大气压力为101 kPa，海水密度为1.03 kg/m3。(04)

30．容积为20m3的圆柱形容器内原有压力为0.5M Pa的甲烷气体3kg，现再充入压力为1MPa 的甲烷气体2kg。容器内原有气体的比体积为________m3/kg，加入2kg 甲烷气体后比体积为________ m3/kg。(04)

31．某地发现有140℃的地下水。设环境温度为20℃，在当地建一地热发电厂，其最大热效率为_________。(04)

32．动力装置或制冷装置中，工质经历_______、_______、________、_______等四个过程构成的循环，对外发生热和功的交换。(04)

33．根据，p-v图上定熵线斜率的一般表达式为_______________，理想气体定熵线的斜率为______________。(04)

34．若气压计读数为100kPa，则绝对压力为0.15MPa时的表压力为______；空计上读数为500mm水银柱时气体的绝对压力为______（水银密度为13595kg/m3）。(05)

35．2000kJ的热量从温度为800K的物体传向500K的物体，可用能损失为______________（设环境温度为300K）。(05)

36．理想气体经一绝热节流过程，其?h_____0，?u_____0。(05)

37．正循环中_____0，_____0。(05)

38．逆循环中_____0，_____0。(05)

39．温度为800K的某系统，向300K的环境放热900kJ，过程中热力学能增加了200kJ，则该系统与外界交换的功量为___________kJ，过程的可用能损失为___________。(05)

40气体在渐缩喷管A及缩放喷管B中作定熵流动，实现完全膨胀，已知喷管A和喷管B的进口参数相同，且B的渐缩段尺寸与喷管A相同，喷管A的出口速度等于当地声速，则：喉部压力pcr,A_____pcr,B，喉部流速ccr,A_____ccr,B；出口压力p2,A_____p2,B，出口流速cf2,A_____cf2,B。（选填：大于号、小于号、等号）(05)

41.热力学第一定律的基本表达式Q=△U+W ；开系稳定流动能量方程式δQ=δWt+dH 。

《工程热力学》(第五版) 配套课件

第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 相对压力：相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压

【工程热力学讲义大全】

【工程热力学讲义大全】 绪论 问题：本课程是什么？干什么？有什么特点？ 一、能源和动力工程 1、能源：人类赖以生存和发展的物质资源称为能源。人们的衣、 食、住、行，时时处处都离不开能源。从某个角度来讲，人类的发展史就是开发和利用能源的历史。而开发和利用能源的先进程度是社会进步的标志。 2、能源的利用：能源的利用方式可分为两种，一是直接利用，即将 自然界的能源不经过形态转换而利用。如晒太阳、风车、水车等。 自然界现有形态的能源称为一次能源。二是间接利用，将一次能源经过形态转换再利用。如火力发电、发动机等。这样的能源称为二次能源。在能源利用的发展史中，先是一次利用，后来发展二次利用，电能的优点是众所周知的。从节能和环保的观点出发，能源一次利用方式并非落后和将被淘汰，应当发展。 3、动力工程：由热能转换为机械能的装置称为热机，所有热机（蒸 汽机、内燃机、蒸汽动力装置等）称为动力工程。

二、工程热力学 1、主要内容：基本概念；基本理论；基本工质；热力过程；热力循 环。工程热力学是研究热功转换及其规律的科学。早期是随着热机而诞生的，如今应用已很广，包括热机、制冷、空调、化工等众多领域。 2、研究方法：宏观方法（宏观定义、宏观定律、宏观参数）与合理 抽象、简化手段相结合。 3、特点：用少量的宏观基本定律演绎出丰富的内容，具有应用的广 泛性和结论的准确性。 三、几个问题： 1、能量和能源一样吗？ 2、能量守恒吗？什么是节能？如何节能？节能的标准是什么？

第一章 基本概念 工程热力学的概念较多，要注意理解。本章先介绍一些基本概念。 1— 1工质和热力系 一、 工质 1、 定义：实现热功转换的媒介物质。 2、 举例： *工质的物理特性：流体（气体和液体）、大热容、变比容。 *工质可分为两大类，气体和蒸汽。气体工质一般作为理想气体处理。 二、 热力系 1、定义：热力学分析和研究的对象或范围。例： 媒介 热 功 工质

工程热力学概念.doc

绪论 工程热力学与传热学分两部分，热力学与传热学，这两部分都是与热有关的学科。 我们先讲热力学，第二部分再讲传热学。 热力学中热指的是热能，力在我们工程热力学中主要指的是用它来做功，也就是机械能，简单地理解工程热力学主要研究的是热能和机械能之间的相互转 化。也就是说由热产生力，进而对物体做功的过程，所以热力学主要研究的是热能和机械能之间的相互转化。 举个例子：比如汽车的发动机（内燃机），它是利用燃料（汽油）在汽缸中燃烧，燃烧后得到高温高压的烟气，烟气此时温度高，压力高，具有热能，那么 高压的燃气会推动气缸的活塞做水平往复运动，活塞又通过曲柄连杆机构把水平往复运动转化成圆周运动，进而带动汽车运动，这就是一个热力学的例子。 工程热力学的研究重点是热能与机械能之间的转化规律，那么下面我们来详细的看一下工程热力学的研究内容： ①研究热力学中的一些基本概念和基本定律。基本概念像热力学系统、热力学状态、平衡过程、可逆过程等。基本定律有热力学第一定律和热力学第二定律，第一定律和第二定律是工程热力学的理论基础，其中热力学第一定律主要研究热能与机械能之间转化时的数量关系，热力学第二定律主要研究热能和机械能转换 时的方向、条件、限度问题。 ②研究工质的性质。我们热能和机械能之间的转化需要依靠一定的工作物质 才能实现，因此，我们要研究热能和机械能之间的相互转化，我们首先要研实现这一工作的工质的性质。 ③研究工质参与下，遵循热力学第一定律和第二定律在热力设备中进行的实 际热力过程。 第一章基本概念 在我们研究工程热力学的过程中会用到许多术语，如工质、热力学系统、热力学状态、平衡状态、状态参数等。因此，要学好工程热力学我们首先要知道这 些术语指的是什么。

工程热力学的公式大全

5．梅耶公式： R c c v p =- R c c v p 0''ρ=- 0R MR Mc Mc v p ==- 6．比热比： v p v p v p Mc Mc c c c c = = = ''κ 1-= κκR c v 1 -=κnR c p 外储存能： 1． 宏观动能： 2 2 1mc E k = 2． 重力位能： mgz E p = 式中 g —重力加速度。 系统总储存能： 1．p k E E U E ++= 或mgz mc U E ++=2 21 2．gz c u e ++=22 1 3．U E = 或 u e =（没有宏观运动，并且高度为零） 热力学能变化： 1．dT c du v =，?=?2 1dT c u v 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程 2．)(12T T c u v -=? 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用定值比热计算） 3．10 20 121 2 2 1 t c t c dt c dt c dt c u t vm t vm t v t v t t v ?-?=-==???? 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用平均比热计算）

4．把 ()T f c v =的经验公式代入?=?2 1 dT c u v 积分。 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用真实比热公式计算） 5．∑∑====+++=n i i i n i i n u m U U U U U 1 1 21 由理想气体组成的混合气体的热力学能等于各组成气体热力学能之和，各组成气体热力学能又可表示为单位质量热力学能与其质量的乘积。 6．?-=?2 1pdv q u 适用于任何工质，可逆过程。 7．q u =? 适用于任何工质，可逆定容过程 8．?=?21 pdv u 适用于任何工质，可逆绝热过程。 9．0=?U 适用于闭口系统任何工质绝热、对外不作功的热力过程等热力学能或理想气体定温过程。 10．W Q U -=? 适用于mkg 质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程。 11.w q u -=? 适用于1kg 质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程 12.pdv q du -=δ 适用于微元，任何工质可逆过程 13．pv h u ?-?=? 热力学能的变化等于焓的变化与流动功的差值。 焓的变化： 1．pV U H += 适用于m 千克工质 2．pv u h += 适用于1千克工质 3．()T f RT u h =+= 适用于理想气体 4．dT c dh p =，dT c h p ?=?2 1 适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程

工程热力学基本概念

第一章 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 相对压力：相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。 比容：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容。 密度：单位容积的工质所具有的质量，称为工质的密度。 强度性参数：系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关，没有可加性，如温度、压力等。在热力过程中，强度性参数起着推动力作用，称为广义力或势。

工程热力学概念公式

第一部分(第一章～第五章) 一、概念 （一）基本概念、基本术语 1、工程热力学：工程热力学是从工程的观点出发，研究物质的热力性质、能量转换以及热 能的直接利用等问题。 2、热力系统：通常根据所研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空 间作为热力学研究对象。这种空间的物质的总和称为热力系统，简称系统。 3、闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统。系统包含的物质质量为一不变的常 量，所以有时又称为控制质量系统。 4、开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统。开口系统总是一种相对固定的空间， 故又称开口系统为控制体积系统，简称控制体。 5、绝热系统：系统与外界之间没有热量传递的系统，称为绝热系统。 6、孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统，称为孤立系统。 7、热力状态：我们把系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态， 简称为状态。 8、状态参数：我们把描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。 9、强度性状态参数：在给定的状态下，凡系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同， 与质量多少无关，没有可加性的状态参数称为强度性参数。 10、广延性状态参数：在给定的状态下，凡与系统所含物质的数量有关的状态参数称为广延 性参数。 11、平衡状态：在不受外界影响（重力场除外）的条件下，如果系统的状态参数不随时间变 化，则该系统所处的状态称为平衡状态。 12、热力过程：把工质从某一状态过渡到另一状态所经历的全部状态变化称为热力过程。 13、准静态过程：理论研究可以设想一种过程，这种过程进行得非常缓慢，使过程中系统部 被破坏了的平衡有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统部的 状态都非常接近平衡状态，于是整个过程就可看作是由一系列非常接近平衡态的状 态所组成，并称之为准静态过程。 14、可逆过程：当系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始状态，而不 留下任何痕迹，这样的过程称为可逆过程。 15、热力循环：把工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后又回复到初始状态的全 部过程称为热力循环，简称循环。 16、循环热效率：正循环中热转换功的经济性指标用循环热效率表示，循环热效率等于循环 中转换为功的热量除以工质从热源吸收的总热量。 17、卡诺循环：由两个可逆定温过程与两个可逆绝热过程组成的，我们称之为卡诺循环。

工程热力学大总结大全

第一章基本概念 1、基本概念 热力系统:用界面将所要研究得对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔得研究对象,称为热力系统,简称系统。 边界:分隔系统与外界得分界面,称为边界。 外界:边界以外与系统相互作用得物体,称为外界或环境。 闭口系统:没有物质穿过边界得系统称为闭口系统,也称控制质量。 开口系统:有物质流穿过边界得系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递与物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质得物理、化学性质都均匀一致得系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成得系统称为复相系,如固、液、气组成得三相系统。 单元系:由一种化学成分组成得系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成得系统称为多元系。 均匀系:成分与相在整个系统空间呈均匀分布得为均匀系。 非均匀系:成分与相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 热力状态:系统中某瞬间表现得工质热力性质得总状况,称为工质得热力状态,简称为状态。 平衡状态:系统在不受外界影响得条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热得与力得平衡,这时系统得状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。 状态参数:描述工质状态特性得各种物理量称为工质得状态参数。如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数:在工质得状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。 温度:就是描述系统热力平衡状况时冷热程度得物理量,其物理实质就是物质内部大量微观分子热运动得强弱程度得宏观反映。 热力学第零定律:如两个物体分别与第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力:垂直作用于器壁单位面积上得力,称为压力,也称压强。 相对压力:相对于大气环境所测得得压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质得压力即为相对压力。 比容:单位质量工质所具有得容积,称为工质得比容。 密度:单位容积得工质所具有得质量,称为工质得密度。 强度性参数:系统中单元体得参数值与整个系统得参数值相同,与质量多少无关,没有可加性,如温度、压力等。在热力过程中,强度性参数起着推动力作用,称为广义力或势。 广延性参数:整个系统得某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数值之与,如系统得容积、内能、焓、熵等。在热力过程中,广延性参数得变化起着类似力学中位移得作用,称为广义位移。

工程热力学知识点总结

工程热力学大总结 '

… 第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 ) 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 } 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。

工程热力学 名词解释

1. 第一章 基本概念及定义 2. 热能动力装置：从燃料燃烧中得到热能，以及利用热能所得到动力的整套设备（包括辅助设备）统称热能动力装置。 3. 工质：热能和机械能相互转化的媒介物质叫做工质，能量的转换都是通过工质状态的变化实现的。 4. 高温热源：工质从中吸取热能的物系叫热源，或称高温热源。 5. 低温热源：接受工质排出热能的物系叫冷源，或称低温热源。 6. 热力系统：被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统叫做热力系统。 7. 闭口系统：如果热力系统与外界只有能量交换而无物质交换，则称该系统为闭口系统。（系统质量不变） 8. 开口系统：如果热力系统与外界不仅有能量交换而且有物质交换，则称该系统为开口系统。（系统体积不变） 9. 绝热系统：如果热力系统和外界间无热量交换时称为绝热系统。（无论开口、闭口系统，只要没有热量越过边界） 10. 孤立系统：如果热力系统和外界既无能量交换又无物质交换时，则称该系统为孤立系统。 11. 表压力：工质的绝对压力>大气压力时，压力计测得的差数。 12. 真空度：工质的绝对压力<大气压力时，压力计测得的差数，此时的压力计也叫真空计。 13. 平衡状态：无外界影响系统保持状态参数不随时间而改变的状态。充要条件是同时到达热平衡和力平衡。 14. 稳定状态：系统参数不随时间改变。（稳定未必平衡） 15. 准平衡过程(准静态过程)：过程进行的相对缓慢，工质在平衡被破环后自动恢复平衡所需的时间很短，工质有足够的时间来恢复平衡，随时都不致显著偏离平衡状态，那么这样的过程就称为准平衡过程。它是无限接近于平衡状态的过程。 16. 可逆过程：完成某一过程后，工质沿相同的路径逆行回复到原来的状态，并使相互作用所涉及的外界亦回复到原来的状态，而不留下任何改变。可逆过程=准平衡过程+没有耗散效应（因摩擦机械能转变成热的现象）。 17. 准平衡与可逆区别：准平衡过程只着眼工质内部平衡;可逆过程是分析工质与外界作用产生的总效果，不仅要求工质内部平衡，还要求工质与外界作用可以无条件逆复。 18. 功：功是热力系统通过边界而传递的能量，且其全部效果可表现为举起重物。 19. 热量：热力系统与外界之间仅仅由于温度不同而通过边界传递的能量。 20. 两者不同：功是有规则的宏观运动的能量传递，在做功的过程中往往伴随着能量形态的转化。热量则是大量微观粒子杂乱热运动的能量传递，传递过程中不出现能量形态的转化。功转变成热量是无条件的而热量转变成功是有条件的。 21. 正向循环（热动力循环）：热能转化成机械能的循环叫做正循环，它使外界得到功Wnet 。 22. 逆向循环：工质在循环中消耗机械能（或其他能量）把热量从低温热源传给高温热源的过程称为逆循环，消耗外功。 23. 第二章 热力学第一定律 24. 热力学第一定律：自然界中的一切物质都具有能量，能量不可能被创造，也不可能被消灭，但可以从一种形态转变为另一种形态，在能量的转换过程中能量的总量保持不变。（热力学第一定律就是能量守恒和转换定律在热现象中的体现）。内能的改变方式有两个：做功和热传递 ΔU = W + Q 。 25. 第一类永动机：不消耗能量便可以永远对外做功的动力机械。 26. 热力学能（内能）：分子间的不规则运动的内动能，分子间的相互作用的内位能，维持分子结构的化学能，原子核内部的原子能，电磁场作用下的电磁能等一起构成热力学能。 27. 总能（总存储能）：内能（热力学能），外能（宏观运动动能及位能）的总和称总能。 28. 推动功：工质在开口系统中流动而传递的功称为推动功mpv 。 29. 流动功：系统为维持工质流动所需的功称为流动功(推动功差p2V2-p1V1）。 30. 技术功：机械能可以全部转变为技术上可以利用的功，称为技术功（技术上可资利用的功）。 31. 体积功：工质因体积的变化与外界交换的功。 32. 焓：在热力设备中，工质总是不断的从一处流到另一处，随着工质的移动而转移的能量，即热力学能和推动功之和u+pv 。 33. 稳定流动过程：流动过程中，开口系统内部及其边界上各点工质的热力参数及运动参数都不随时间而变，则这种流动过程称为稳定流动过程。反之，则为不稳定流动过程或瞬变流动过程。 34. 节流：工质流过阀门等设备时，流动界面突然收缩，压力下降，这种现象称为节流。 35. 第三章 气体和蒸汽的性质 36. 标准大气压：在纬度45°的海平面上，当温度为0℃时，760毫米高水银柱产生的压强叫做标准大气压。 37. 理想气体：1.分子间是弹性的、不具有体积的质点；2.分子间相互没有作用力。 38. 摩尔气体常数：R=MRg=8.314 5 J/(mol ·K)，与气体种类状态都无关。Rg 与气体种类有关，状态无关。Rg 物理意义是1 kg 某种理想气体定压升高1 K 对外作的功。 39. 定压比热容Cp ：压力不变的条件下，1kg 物质在温度升高1K 所需的热量称为定压比热容。 40. 定容比热容Cv ：体积不变的条件下，1kg 物质在温度升高1K 所需的热量称为定容比热容。Cp- Cv=Rg 气体常数。Cp/Cv=γ比热容比。 41. 湿饱和蒸汽：水蒸气和水的混合物称为湿饱和蒸汽。 42. 干饱和蒸汽：即饱和蒸汽，水全部变成蒸汽，这个时候的蒸汽称为干饱和蒸汽 43. 过热蒸汽：对饱和蒸汽继续定压加热，蒸汽温度升高，比体积增大，此时的蒸汽称为过热蒸汽。 44. 饱和状态：当汽化速度=液化速度时，系统处于动态平衡，宏观上气、液两相保持一定的相对数量。 45. 饱和温度：处于饱和状态的汽、液的温度相同称为饱和温度。 46. 饱和压力：处于饱和状态的蒸汽的压力称为饱和压力。 47. 过冷水：水温低于饱和温度时称为过冷水或未饱和水。 48. 过热度：温度超过饱和温度之值称为过热度 49. 汽化潜热：1kg 质量的某种液相物质在汽化过程中所吸收的热量。简称汽化潜热（液体蒸发吸收的热量）。 50. 第四章 气体与蒸汽的基本热力 51. 第五章 热力学第二定律 52. 热力学第二定律（克劳修斯说法）：热不可能自发的、不付代价的从低温物体传至高温物体。 53. 热力学第二定律（开尔文说法）：不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。 54. 造成过程不可逆的两大因素：1、耗散效应。2、有限势差作用下的非准平衡变化。 55. 卡诺循环：工作于温度分别为1T 和2T 的两个热源之间的正向循环，由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成。 56. 概况性卡诺循环：双热源间的极限回热循环称为概括性卡诺循环。 57. 回热：用工质原本排出的热量加热工质本身的方法。 58. 熵产：由耗散热产生的熵增量叫做熵产。（闭口系内不可逆绝热过程中，存在不可逆因素引起耗散效应，使损失的机械能转化为热能被工质吸收，导致熵增大）。 59. 熵流：系统与外界换热量与热源温度的比值，称为熵流。 60. 孤立系统的熵增原理：孤立系统中的各种不可逆因素表现为系统的机械功损失，产生机械功不可逆地转化为热的效果，使孤立系统的熵增大。称为孤立系统的

工程热力学概念

绪论 工程热力学与传热学分两部分,热力学与传热学,这两部分都就是与热有关得学科。 我们先讲热力学,第二部分再讲传热学。 热力学中热指得就是热能，力在我们工程热力学中主要指得就是用它来做功,也就就是机械能，简单地理解工程热力学主要研究得就是热能与机械能之间得相互转化。也就就是说由热产生力,进而对物体做功得过程,所以热力学主要研究得就是热能与机械能之间得相互转化。 举个例子:比如汽车得发动机(内燃机),它就是利用燃料(汽油）在汽缸中燃烧,燃烧后得到高温高压得烟气，烟气此时温度高,压力高,具有热能,那么高压得燃气会推动气缸得活塞做水平往复运动，活塞又通过曲柄连杆机构把水平往复运动转化成圆周运动，进而带动汽车运动,这就就是一个热力学得例子。 工程热力学得研究重点就是热能与机械能之间得转化规律,那么下面我们来详细得瞧一下工程热力学得研究内容： ①研究热力学中得一些基本概念与基本定律。基本概念像热力学系统、热力学状态、平衡过程、可逆过程等。基本定律有热力学第一定律与热力学第二定律,第一定律与第二定律就是工程热力学得理论基础,其中热力学第一定律主要研究热能与机械能之间转化时得数量关系,热力学第二定律主要研究热能与机械能转换时得方向、条件、限度问题。 ②研究工质得性质。我们热能与机械能之间得转化需要依靠一定得工作物质才能实现,因此,我们要研究热能与机械能之间得相互转化，我们首先要研实现这一工作得工质得性质。 ③研究工质参与下，遵循热力学第一定律与第二定律在热力设备中进行得实际热力过程。 第一章基本概念 在我们研究工程热力学得过程中会用到许多术语，如工质、热力学系统、热力学状态、平衡状态、状态参数等。因此,要学好工程热力学我们首先要知道这些术语指得就是什么。 我们先来瞧第一个概念:工质

工程热力学

Chapter 1 enthalpy 焓entropy 熵 conservation of energy principle 能量守恒原理 first law of thermodynamics 热力学第一定律 zeroth law of thermodynamics 热力学第零定律 classical thermodynamics 经典热力学 statistical thermodynamics 统计热力学 surroundings 环境 boundary 边界 closed system 闭口系统 control mass 控制质量 isolated system 孤立系统 open system 开口系统 control volume 控制体积 property 参数,性质 intensive properties 强度参数 extensive properties 广延参数 specific properties 比参数 specific volume/weight/heat/enthalpy 比容/比重/比热/比焓thermal equilibrium 热平衡 mechanical equilibrium机械平衡 phase equilibrium 相平衡 chemical equilibrium 化学平衡 state postulate 状态假设 simple compressible system 简单可压缩系统independent 独立的 process 过程 path 路径 quasi-static/quasi-equilibrium process 准平衡过程 work-producing devices 输出功设备 isothermal process 等温过程 isobaric process 等压过程 isochoric/isometric process 等容过程 adiabatic process 绝热过程 steady-flow process 稳流过程 Celsius scale 百分温度标 Fahrenheit scale 华氏温标 thermodynamic temperature scale 热力学温标 absolute temperature 绝对温度 Kelvin scale 开尔文温标 Rankine scale 兰金温度标 ideal-gas temperature scale 理想气体温标 constant-volume gas thermometer 定容气体温度计

工程热力学基本概念

第一章 工质：实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 系统：热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。 状态参数：描述系统宏观特性的物理量。 热力学平衡态：在无外界影响的条件下，如果系统的状态不随时间发生变化，则系统所处的状态称为热力学平衡态。 压力：系统表面单位面积上的垂直作用力。 温度：反映物体冷热程度的物理量。 温标：温度的数值表示法。 状态公理：对于一定组元的闭口系统，当其处于平衡状态时，可以用与该系统有关的准静态功 形式的数量n 加上一个象征传热方式的独立状态参数，即（n+1 ）个独立状态参数来确定。 热力过程：系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。 准静态过程：如过程进行的足够缓慢，则封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态，这样的过程称为准静态过程。 可逆过程：系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态，这样的过程称为可逆过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。 循环：工质从初态出发，经过一系列过程有回到初态，这种闭合的过程称为循环。 可逆循环：全由可逆过程粘组成的循环。 不可逆循环：含有不可逆过程的循环。 第二章 热力学能：物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力学能体积功：工质体积改变所做的功热量：除功以外，通过系统边界和外界之间传递的能量。焓：引进或排出工质输入或

输出系统的总能量。 技术功：工程技术上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。功：物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。 轴功：外界通过旋转轴对流动工质所做的功。 流动功：外界对流入系统工质所做的功。 第三章 热力学第二定律： 克劳修斯说法：不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 开尔文说法：不可能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不引起其他变化。卡诺循环：两热源间的可逆循环，由定温吸热、绝热膨胀、定温放热、绝热压缩四个可逆过程组成。 卡诺定理：在温度为T1 的高温热源和温度为T2 的低温热源之间工作的一切可逆热机，其热效 率相等，与工质的性质无关；在温度为T1的高温热源和温度为T2的低温热源之间工作的热机 循环，以卡诺循环的热效率为最高。 熵：沿可逆过程的克劳修斯积分，与路径无关，由初、终状态决定。 熵流：沿任何过程（可逆或不可逆）的克劳修斯积分，称为“熵流” 。 熵产：系统熵的变化量与熵流之差。 熵增原理：在孤立系统和绝热系统中，如进行的过程是可逆过程，其系统总熵保持不变；如为不可逆过程，其熵增加；不论什么过程，其熵不可能减少。 第四章

工程热力学大总结大全

工程热力学大总结大全 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 相对压力：相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。 比容：单位质量工质所具有的容积，称为工质的比容。 密度：单位容积的工质所具有的质量，称为工质的密度。 强度性参数：系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同，与质量多少无关，没有可加性，如温度、压力等。在热力过程中，强度性参数起着推动力作用，称为广义力或势。 广延性参数：整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数值之和，如系统的容

工程热力学

1.4用斜管压力计测量镐炉尾制0道中的再空度〔习题1?斗图）宣子的倾斜角日讥压力计中废用密度咎imitrtg加的水.斜管中阪柱桧M50mm.当地朮气压时仍5mmHg,握部烟道中地气的真空產似ramHiO表示）屋熒时压J] ｛用Pa表示h 解=馳式压力计上慷数艮加气的真空厦 附-p glanSO*-150^10 O3kg/m3 K?.8l m/s3-l50K9.8lPa 呦气的绝对压力 卫円交* 13.蝕5mmH150mmH ^0-10114.2 mmH a O-C.99侈10J Pa 1-4 例1如图「已如大\B^b=10132SPa R□型管内汞柱高度Z/=300inin T%怵我B读数为□.2S43MP1,求土蛊室压力卩圭及吒医表盏的读数"丄. A 1 1"B◎ c!.R l" u 解:PB =Pb +PeS =101325Pa ^O r2543xlp fr Pa =355600Pa % 解：P B^P^P.3 = 101325Pa+0.2543 106Pa = 355600Pit P厂烬+ p B =(133.32 ?< 300) Pa + 35 5600Pa =0,3956MPa P A =Pb +P M p諒=P A~P b=0.3956MPa-0.101325MPa = 0.2943MPa 强调： Ph是测压仪表所在环境压力

1-10某空调器输入功率L5kWffi 向环境介质输出轴量5.lkW,求空调器的制拎乘数. 解；制冷遽囁 毎严叫=5.1kW-1.5kW^3J 6kW 制羚系数 4 3.6kW ￡ =」= ------------- = 2.4 此 1.5kW 2-4 臬种理想气体初态时从工鬼叫卩心 K=ei419m 」经过故热膨能过裡，烬态 p 2=170kPa, V 2= 0.2744m\过程戢值变化AW = -fi7?51d 『□釦谨吒体的质呈逛床 ^^r^l2flkJ/(kg K),且肯定也鴉 ⑴热力学能变虽；(2> 量定容比热和气 体常數心. 解：U 由诒的定文式H=U+P V ^J/= AU + 4(pV) = At/ +{p J V J -內叫) 二-67.95U - (170kPii x 0.2744m 3-52OkPaxO.l419m 1) = -40.8 lkJ K) .越R 理想飞捋的社舐 (2)定值想容时 At/ = rm? L A7-.芯H =叫比、所圖 (2)宦值热容时 At/= me, AT, AH = mc p ^T ,所以 此=q -q = 5.20kI/(kg K)-3.123kJ/(kg -K) = 2.077kJ/(ltg ? K) 2-5 AH/At/ j.20kJ/(kg-K) -6T95kJ/(-4O.81kJ) = 3.123kJ/(kgK)

工程热力学知识点

工程热力学复习知识点 一、知识点 基本概念的理解和应用（约占40%），基本原理的应用和热力学分析能力的考核（约占60%）。 1. 基本概念 掌握和理解：热力学系统(包括热力系，边界，工质的概念。热力系的分类：开口系，闭口系，孤立系统)。 掌握和理解：状态及平衡状态,实现平衡状态的充要条件。状态参数及其特性。制冷循环和热泵循环的概念区别。 理解并会简单计算：系统的能量，热量和功（与热力学两个定律结合）。 2. 热力学第一定律 掌握和理解：热力学第一定律的实质。 理解并会应用基本公式计算：热力学第一定律的基本表达式。闭口系能量方程。热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。稳态稳流的能量方程。 理解并掌握：焓、技术功及几种功的关系（包括体积变化功、流动功、轴功、技术功）。 3. 热力学第二定律 掌握和理解：可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)。 掌握和理解：热力学第二定律及其表述（克劳修斯表述，开尔文

表述等）。卡诺循环和卡诺定理。 掌握和理解：熵（熵参数的引入，克劳修斯不等式，熵的状态参数特性）。 理解并会分析：熵产原理与孤立系熵增原理，以及它们的数学表达式。热力系的熵方程（闭口系熵方程，开口系熵方程）。温-熵图的分析及应用。 理解并会计算：学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。 4. 理想气体的热力性质 熟悉和了解：理想气体模型。 理解并掌握：理想气体状态方程及通用气体常数。理想气体的比热。 理解并会计算：理想气体的内能、焓、熵及其计算。理想气体可逆过程中，定容过程，定压过程，定温过程和定熵过程的过程特点，过程功，技术功和热量计算。 5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题 理解并掌握：蒸汽的热力性质（包括有关蒸汽的各种术语及其意义。例如：汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等）。蒸汽的定压发生过程（包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态）。 理解并掌握：绝热节流的现象及特点 6. 蒸汽动力循环

工程热力学 严家騄 完整答案

第一章 基本概念 思 考 题 1、如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变，对吗？ 答：不对。因为压力表的读书取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力两个因素。因此即使容器中的气体压力保持不变，当大气压力变化时，压力表的读数也会随之变化，而不能保持不变。 2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系 答：平衡（状态）值的是热力系在没有外界作用（意即热力、系与外界没有能、质交换，但不排除有恒定的外场如重力场作用）的情况下，宏观性质不随时间变化，即热力系在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。所以两者是不同的。如对气-液两相平衡的状态，尽管气-液两相的温度，压力都相同，但两者的密度差别很大，是非均匀系。反之，均匀系也不一定处于平衡态。 但是在某些特殊情况下，“平衡”与“均匀”又可能是统一的。如对于处于平衡状态下的单相流体（气体或者液体）如果忽略重力的影响，又没有其他外场（电、磁场等）作用，那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。 3、“平衡”和“过程”是矛盾的还是统一的？ 答：“平衡”意味着宏观静止，无变化，而“过程”意味着变化运动，意味着平衡被破坏，所以二者是有矛盾的。对一个热力系来说，或是平衡，静止不动，或是运动，变化，二者必居其一。但是二者也有结合点，内部平衡过程恰恰将这两个矛盾的东西有条件地统一在一起了。这个条件就是：在内部平衡过程中，当外界对热力系的作用缓慢得足以使热力系内部能量及时恢复不断被破坏的平衡。 4、“过程量”和“状态量”有什么不同？ 答：状态量是热力状态的单值函数，其数学特性是点函数，状态量的微分可以改成全微分，这个全微分的循环积分恒为零；而过程量不是热力状态的单值函数，即使在初、终态完全相同的情况下，过程量的大小与其中间经历的具体路径有关，过程量的微分不能写成全微分。因此它的循环积分不是零而是一个确定的数值。 习 题 1-1 一立方形刚性容器，每边长 1 m ，将其中气体的压力抽至 1000 Pa ，问其真空度为多少毫米汞柱?容器每面受力多少牛顿？已知大气压力为 0.1MPa 。 [解]：(1) 6(0.110Pa 1000Pa)/133.3224742.56mmHg v b p p p =-=?-= (2) 1-2 试确定表压为0.01MPa 时U 型管压力计中液柱的高度差。 26()1(0.110Pa 1000Pa)99000N b F A P A P P m =?=-=??-=

工程热力学

《工程热力学》 思考题： 1、热力学第一定律的实质是什么？并写出热力学第一定律的两个基本表达式。 答：热力学第一定律的实质是能量转换与守恒原理。热力学第一定律的两个基本表达式为：q=Δu+w；q=Δh+wt 2、热力学第二定律的实质是什么？并写出熵增原理的数学表达式。 答：热力学第二定律的实质是能量贬值原理。熵增原理的数学表达式为：dSiso≥0 。 3、什么是可逆过程？实施可逆过程的条件是什么？ 答：可逆过程为系统与外界能够同时恢复到原态的热力过程。实施可逆过程的条件是推动过程进行的势差为无穷小，而且无功的耗散。 4、过热蒸汽绝热节流，呈现什么节流效应?并说明理由。 答：利用h-s图可知温度降低，呈现节流冷效应。如图：h1=h2；P1>P2；∴t1>t2 5、水蒸汽定压发生过程一般要经历哪些阶段？当压力高于临界压力时又是一个什么样的过程？ 答：水蒸汽定压发生过程一般要经历预热、汽化、过热三个阶段。当压力高于临界压力时水蒸汽定压发生过程没有汽化阶段，汽化是一个渐变过程。 6、系统经历一个不可逆过程后就无法恢复到原状态。 由不可逆过程的定义可知：系统可以恢复到原状态，但系统与外界不能同时恢复到原状态。填空题 1、工质的基本状态参数是(温度，压力，比容) 2、氮气的分子量μ=28，则其气体常数（296.94） 3、气体吸热100kJ，内能增加60kJ，这时气体体积（增大） 4、实现准平衡过程的条件是（推动过程进行的势差为无穷小） 5、根据热力系统和外界有无（物质）交换，热力系统可划分为（开口和闭口） 6、作为工质状态参数的压力应该是工质的（绝对压力） 7、稳定流动能量方程式为(q=(h2-h1)+(C22-C12)/2+g(Z2-Z1)+wS） 8、理想气体的定压比热CP和定容比热CV都仅仅是（温度）的单值函数。 9、氧气O2的定压比热CP=0.219kcal/kgK,分子量μ=32.则其定容比热CV=(0.657)kJ/kgK。 10、气体常数Rg与通用气体常数R之间的关系式为：Rg =（R/M） 11、平衡状态应同时满足（热）平衡与（力）平衡。 12、技术功wt的定义是由三项能量组成，据此技术功wt的定义式可表示为：wt =（mΔc2/2+mg Δz+mws）。 13、热力系与外界间的相互作用有( 质量交换) 和（能量交换)两类。 15、热力系的总储存能为（热力学能）、（宏观动能）与（宏观位能）的总和。 16、开口系进出口处，伴随质量的进出而交换（推动）功。 17、理想气体的定压比热cp和定容比热cv之间的关系式是（cp-cv=R）。 18、多变指数n = (0)的多变过程为定压过程 19、u=cVΔT适用于理想气体的（任何）过程；对于实际气体适用于（定容）过程。 20、推动功等于（pv），热力学能与推动功之和为(焓）。 21、开尔文温标与摄氏温标之间的关系式为：（T=t+273.15）华氏温度换算F=9/5*t+32；绝对压力与真空度之间的关系式为：（Pb-Pv）。 22、卡诺循环是由（两个可逆等温过程和两个可逆的绝热过程）组成的。卡诺效率η=ω/q1=1-T2/T1 ; 23、热力学第一定律的基本数学表达式q=Δu+w适用于（任何）工质，适用于（任何）过程。