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热力学重要概念和考点

热力学重要概念和考点
热力学重要概念和考点

热力学重要概念和考点

1 什么是平衡态?如何描述平衡态?简单系(物质的量不变的均匀系)有几个独立参量?

2 温度的宏观定义,建立该定义的依据是什么?建立一种温标需要包含哪三个要素?

3 写出气体定容温度计的实际气体经验温标和理想气体温标的形式。

4 证明α=κTβp。

5 写出1mol范德瓦尔斯气体方程的形式,证明其摩尔内能是T,V m的函数

6 微元体积功的一般表达式,给出等压过程体积功的表达式,该式的成立条件。

7 用偏导数表示C v,C p的定义。

8 对于理想气体C p-C v为(要推导)。

9 理想气体绝热过程方程为(写出三种形式)?过程中内能变化的表达式?并以此导出做功量的表达式Δ(pV)/(γ-1)(不用积分)。

10 导出理想气体可逆卡诺循环(正循环)的效率。

11 热力学第二定律的两种经典表述是?数学表述是?这些表述共同揭示了什么?熵增加原理是?

12 什么是可逆过程?无摩擦准静态过程是否必然是可逆过程?

13 卡诺定理的表述。

14 给出克劳修斯等式和不等式(普遍形式),并据此说明熵函数定义的建立过程。

15 给出简单系的热力学基本方程。

23 闭系的热力学第一定律的表达式和文字表述

24 计算理想气体等温(注:此处的等温意指初终态温度相等)自由膨胀(即绝热自由膨胀),克服恒外压膨胀,可逆等温膨胀过程的功、内能变化和热量。

26 教材P45 例题1,2,3(例3不可套公式,要会P40的推导)。P47习题1,4,7,8,14,16,17

1.平衡态的概念和特征及与状态参量、状态函数的关系

2.准静态过程的概念和可逆过程的联系

3.内能、热量、功的概念和第一定律

4.第二定律的两种经典表述和第二定律的实质、熵增加原理、熵的物理意义

5.什么是广延量和强度量?要能区分任何学过的热力学量属于哪一类。什么是

状态量和过程量?要能区分任何学过的热力学量属于哪一类。

计算、证明题还可能涉及以下考点

1.理想气体可逆卡诺循环或其它可逆循环,每一步和整个循环的功、热量、内

能变、效率的计算。例如下面两图。

2.理想气体绝热自由膨胀中内能、温度、熵变化

3.用熵的定义式计算不可逆过程的熵变,类似于p44:例二,p50:17

m

12 4 3m /V

2 4

热力学概念名词解释

传热学名词解释 一、绪论 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:物体各部分之间不发生相对位移时,依靠物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动而产生的热能传递,称为导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。5.辐射传热:物体间通过热辐射而进行的热量传递,称辐射传热。6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表 示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。

二、热传导 1.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说,它是空间坐标和时间坐标的函数。 2.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。 3.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。 4.热导率:物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K/m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。 5.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。 6.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 8.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 9.保温(隔热)材料:λ≤0.12W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。10.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 11.接触热阻:材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻。 12.定解条件(单值性条件):使微分方程获得适合某一特定问题 解的附加条件,包括初始条件和边界条件。 三、对流传热 1.速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。2.温度边界层:在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。3.定性温度:确定换热过程中流体物性的温度。

热力学基本概念式

第一章热力学基本概念 一、基本概念 热机:可把热能转化为机械能的机器统称为热力发动机,简称热机。工质:实现热能与机械能相互转换的媒介物质即称为工质。 热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分割开来,这种人为分割的研究对象,称为热力系统。 边界:系统与外界得分界面。 外界:边界以外的物体。 开口系统:与外界有物质交换的系统,控制体(控制容积)。 闭口系统:与外界没有物质的交换,控制质量。 绝热系统:与外界没有热量的交换。 孤立系统:与外界没有任何形式的物质和能量的交换的系统。 状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。 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,系统内外同时建立热和力的平衡,这时系统的状态就称为热力平衡状态。 状态参数:温度、压力、比容(密度)、内能、熵、焓。 强度性参数:与系统内物质的数量无关,没有可加性。 广延性参数:与系统同内物质的数量有关,具有可加性。 准静态过程:过程进行的非常缓慢,使过程中系统内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内部的状态都非常接近于平衡状态。

可逆过程:当系统进行正反两个过程后,系统与外界都能完全回复到出示状态。 膨胀功:由于系统容积发生变化(增大或者缩小)而通过系统边界向外界传递的机械功。(对外做功为正,外界对系统做功为负)。 热量:通过系统边界向外传递的热量。 热力循环:工质从某一初态开始,经历一系列中间过程,最后又回到初始状态。 二、基本公式 ??=-=0 2 1 1 2 dx x x dx 理想气体状态方程式: RT pV m = 循环热效率 1 q w net t = η 制冷系数 net w q 2 = ε 第二章 热力学第一定律 一、基本概念 热力学第一定律:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总量保持恒定。

工程热力学与传热学课程总结与体会

工程热力学与传热学课 程总结与体会 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体 会 院系:水利建筑工程学院给排水科学与工 程 班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望 传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物

医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国

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。

工程热力学期末总结

《工程热力学》期末总结 一、闭口系能量方程的表达式有以下几种形式: 1kg 工质经过有限过程:w u q +?= (2-1) 1kg 工质经过微元过程:w du q δδ+= (2-2) mkg 工质经过有限过程:W U Q +?= (2-3) mkg 工质经过微元过程:W dU Q δδ+= (2-4) 以上各式,对闭口系各种过程(可逆过程或不可逆过程)及各种工质都适用。 在应用以上各式时,如果是可逆过程的话,体积功可以表达为: pdv w =δ (2-5) ? = 2 1 pdv w (2-6) pdV W =δ (2-7) ? = 2 1 pdV W (2-8) 闭口系经历一个循环时,由于U 是状态参数,?=0dU ,所以 W Q ??= δδ (2-9) 式(2-9)是闭口系统经历循环时的能量方程,即任意一循环的净吸热量与净功量相等。 二、稳定流动能量方程 t s w h w z g c h q +?=+?+?+?=2 21 (2-10) (适用于稳定流动系的任何工质、任何过程) ? - ?=2 1 vdp h q (2-11) (适用于稳定流动系的任何工质、可逆过程) 三、几种功及相互之间的关系(见表一) 表一 几种功及相互之间的关系

四、比热容 1、比热容的种类(见表二) 。 )/3 kg m 2、平均比热容:1 21 1221 20 t t t t c t t c t t c - -= (2-12) 3、利用平均比热容计算热量:11220 t t c t t c q -= (2-13) 4、理想气体的定值比热容(见表三)

其中:M M R R g 83140= = [J/(kg ·K)] M —气体的摩尔质量,如空气的摩尔质量为28.96kg/kmol 。 空气的kmol /kg 96.28K)kmol /(J 83140?= = M R R g =287[J/(kg ·K)],最好记住空气的气体常数。 引入比热容比k 后,结合梅耶公式,又可得: g p R k k c 1 -= (2-14) g V R k c 1 1-= (2-15) 五、理想气体的热力学能、焓、熵(见表四) (焓的定义:pv u h += kJ/kg , 焓是状态参数) 六、气体主要热力过程的基本计算公式(见表五)

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。

工程热力学名词解释

热力系统:将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔出来的研究对象,称之为热力系统。简称系统。边界:分隔系统与外界的分界面,作用:确定研究对象,将系统与外界分隔。 外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。系统与外界作用通过分界面进行,有三种形式:功交换、热交换、物质交换。 闭口系统:没物质穿过边界的系统。又称为控制质量系统。 开口系统:有物质穿过边界的系统。 绝热系统:系统与外界无热量交换的系统。 孤立系统:系统与外界不发生任何能量传递和物质交换的系统。 热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。简称状态。热力状态反应大量分子热运动的平动特征。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,系统内外同时建立了热和力平衡,这时系统的状态,称为平衡状态。 状态参数:描述工质状态特征的各种物理量。 基本状态参数:可以直接或间接地用仪表测量出来的参数。 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。 温度:描述热力平衡系统冷热状况的物理量。温度的数值标尺简称温标。 压力:垂直作用于器壁单位面积上的力。(也称压强) P=F/A 相对压力(表压力)=大气压力+绝对压力:以大气压力作为基准所表示的压力。 绝对压力:以绝对真空作为基准所表示的压力。状态参数。 道尔顿分压定律:混合气体总压力为P,等于各组成气体分压力Pi之和。 分容积:假象混合气体中组成气体具有混合气体相同温度和压力时,单独占有的容积。 准静态过程:由一系列非常接近平衡态的状态所组成的过程。(是理想化过程) 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的过程。反之为不可逆过程。(理想化过程)可逆过程实现条件(特征):1.过程势差无限小,即准静过程。2.没有耗散效应。 体积功:由于系统体积发生变化而通过界面向外界传递的机械功。(体积增大为膨胀功,体积减小为压缩功) 热力循环:工质从某一初态出发,经过一系列的中间状态变化,又回复到原来状态的全部过程。 理想气体:科学抽象的假象气体模型。气体分子是一些弹性的、不占有体积的质点,气体分子间无相互作用力。 比热容:单位物量的物质,温度升高或降低1K所吸收或放出的热量。 定容比热容:在定容情况下,单位物量的气体,温度变化1K所吸收或放出的热量。 定压比热容:在定容情况下,单位物量的气体,温度变化1K所吸收或放出的热量。Cp-Cv=R(适用于理想气体) 绝热指数(比热容比)κ:定压比热Cp与定体积比热Cv之比。 混合气体成分:混合气体中各组成气体的含量与混合气体总量的比值。分为:质量、容积、摩尔成分。 热力学第一定律:自然界一切物质都有能量,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总能量保持恒定。或者,第一类永动机是不可能制成的。 系统储存能(系统总能):是指热力学能(内能)、外部储存能(宏观动能和重力位能)的总和。 膨胀功(容积功):在压力差作用下,由于系统工质容积发生变化而传递的机械功。 轴功:系统通过机械轴与外界传递的机械功。 流动功(推动功):为推动流通通过控制界面而传递的机械功。 技术功:热力过程中可被直接用来做功的能量,膨胀功与流动功代数和。

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 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

热力学概念名词解释

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传热学名词解释 一、绪论 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:物体各部分之间不发生相对位移时,依靠物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动而产生的热能传递,称为导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。5.辐射传热:物体间通过热辐射而进行的热量传递,称辐射传热。6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值 上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传 热量。

二、热传导 1.温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称。一般来说,它是空间坐标和时间坐标的函数。 2.等温面(线):由物体内温度相同的点所连成的面(或线)。3.温度梯度:在等温面法线方向上最大温度变化率。 4.热导率:物性参数,热流密度矢量与温度降度的比值,数值上等于1 K/m的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质,表示物质导热能力的大小。 5.导温系数:材料传播温度变化能力大小的指标。 6.稳态导热:物体中各点温度不随时间而改变的导热过程。 7.非稳态导热:物体中各点温度随时间而改变的导热过程。 8.傅里叶定律:在各向同性均质的导热物体中,通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变化率。 9.保温(隔热)材料:λ≤0.12W/(m·K)(平均温度不高于350℃时)的材料。10.肋效率:肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。 11.接触热阻:材料表面由于存在一定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙,给导热过程带来额外热阻。 12.定解条件(单值性条件):使微分方程获得适合某一特定 问题解的附加条件,包括初始条件和边界条件。 三、对流传热 1.速度边界层:在流场中壁面附近流速发生急剧变化的薄层。2.温度边界层:在流体温度场中壁面附近温度发生急剧变化的薄层。

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

工程热力学名词解释

名词解释 1.工程热力学在阐释热力学普遍原理的基础上,研究原理的应用,着重研究热能与其他形式能量的转换规律。 2.热能动力设备: 从燃料燃烧中得到热能以及利用热能得到动力的整套设备,分为蒸汽动力装置和燃气动力装置。工质经历吸热、膨胀做功、排热过程。 3.实现热能与机械能转化的媒介物质叫做工质,工质从中吸热的叫做热源(高温热源),放出热能的叫做冷源(低温热源)。 4.热力系统: 被认为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统,边界,外界,闭口系(控制质量): 只有能量交换没有物质交换 开口系(控制容积): 有能量和物质交换, 绝热系统: 无热量交换, 孤立系统: 无热量和质量交换。 5.1 bar=e5 pa1atm=1.01e5 pa1 at(工程大气压)=0.98e5 pa1mm hg=133.32 pa1mmh2o =9.81 pa1atm=760mm hg = 10m h2o 6.系统参数不随时间变化即为达到稳定状态,系统在不受外界影响条件下状态保持不变即为平衡状态。 准平衡状态(准静态过程):

过程进行得很缓慢,破坏平衡所需要的时间远大于弛豫时间,随时都不致掀桌偏离平衡状态。进行的无限缓慢的过程。 气体工质在压力差作用下实现准平衡过程的条件是: 气体工质和外界压力差、温度差无限小可逆过程: 完成某一过程后,有可能使工质沿相同的路径恢复到原来状态,且不留下任何改变。 可逆过程=无耗散+准静态过程。 7.系统对外界做功为正,外界对系统做功为负;系统吸热为正,放热为负。 8.可逆循环: 全部由可逆过程组成的循环,构成一条封闭的曲线 内可逆循环: 假象工质与热源间有一物体,物体与工质温差无限小。工质的循环可看作可逆循环。 正向循环: 将热能转化为机械能,使外界得到功;热动力循环 逆向循环: 将热量从低温热源传到高温热源,会消耗外功。制冷装置,热泵 9.推动功: 工质在开口系统中流动而传递的功。 10.流动功: 推动功差p1v1-p2v2是系统维持工质流动所需的功。

工程热力学总结

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。这种空间内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。系统内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,凡与系统内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,使过程中系统内部被破坏了的 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内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。 18、卡诺定理:卡诺定理可表达为:①所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切热机,以可逆热机的热 效率为最高。②在同温热源与同温冷源之间的一切可逆热机,其热效率均相等。 19、孤立系统熵增原理:孤立系统的熵只能增大(不可逆过程)或不变(可逆过程),决不可能减小,此 为孤立系统熵增原理,简称熵增原理。 (二)与工质性质有关的概念

化工热力学名词解释

化工热力学名词解释 1、(5分)偏离函数:* M M M R -= 指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体 处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。 2、(5分)偏心因子: 000 .1)lg(7.0--==r T s r P ω 表示分子与简单的球形流体(氩,氪、氙) 分子在形状和极性方面的偏心度。 3、(5分)广度性质 4、(5分)R-K 方程(Redlich -Kwong 方程) 5、(5分)偏摩尔性质:偏摩尔性质 i j n P T i i n nM M ≠??=,,]) ([ 在T 、P 和其它组分量n j 均不变情况下,向无限多的溶液中加入1mol 的组分i 所引起的一系列热力学性质的变化。 6、(5分)超额性质:超额性质的定义是 M E = M -M id ,表示相同温度、压力和组成下,真实 溶液与理想溶液性质的偏差。ΔM E 与M E 意义相同。其中G E 是一种重要的超额性质,它与活度系数 7、(5分)理想溶液:理想溶液有二种模型(标准态):^ f i id = X i f i (LR ) 和 ^ f i id = X i k i (HL ) 有三个特点:同分子间作用力与不同分子间作用力相等,混合过程的焓变化,内能变化和体 积变化为零,熵变大于零,自由焓变化小于零。 8、(5分)活度: 化工热力学简答题 1、(8分)简述偏离函数的定义和作用。 偏离函数定义, * M M M R -= 指气体真实状态下的热力学性质M 与同一T ,P 下当气体处于理想状态下热力学性质M* 之间的差额。如果求得同一T ,P 下M R ,则可由理想气体的M* 计算真实气体的M 或ΔM 。 2、(8分)甲烷、乙烷具有较高的燃烧值,己烷的临界压力较低,易于液化,但液化石油气的主要成分既不是甲烷、乙烷也不是己烷,而是丙烷、丁烷和少量的戊烷。试用下表分析液化气成分选择的依据。

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