《热力学与传热学》课程综合复习资料
传热学复习资料（全）
传热学复习资料（全）0.2.1、导热（热传导） 1 、概念定义：物体各部分之间不发⽣相对位移或不同物体直接接触时，依靠分⼦、原⼦及⾃由电⼦等微观粒⼦的热运动⽽产⽣的热量传递称导热。
如：固体与固体之间及固体内部的热量传递。
3、导热的基本规1 ）傅⽴叶定律 1822 年，法国数学家如图所⽰的两个表⾯分别维持均匀恒定温度的平板，是个⼀维导热问题。
考察x ⽅向上任意⼀个厚度为dx 的微元层律根据傅⾥叶定律，单位时间内通过该层的热流量与温度变化率及平板⾯积A 成正⽐，即式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反式中是⽐例系数，称为热导率，⼜称导热系数，负号表⽰热量传递的⽅向与温度升⾼的⽅向相反。
2 ）热流量单位时间内通过某⼀给定⾯积的热量称为热流量，记为，单位 w 。
3 ）热流密度单位时间内通过单位⾯积的热量称为热流密度，记为 q ，单位 w/ ㎡。
当物体的温度仅在 x ⽅向发⽣变化时，按傅⽴叶定律，热流密度的表达式为:说明：傅⽴叶定律⼜称导热基本定律，式（1-1）、（1-2）是⼀维稳态导热时傅⽴叶定律的数学表达式。
通过分析可知：（1）当温度 t 沿 x ⽅向增加时，＞０⽽ q ＜０，说明此时热量沿 x 减⼩的⽅向传递；（2）反之，当 <0 时， q > 0 ，说明热量沿 x 增加的⽅向传递。
4 ）导热系数λ表征材料导热性能优劣的参数，是⼀种物性参数，单位： w/(m ·℃ )。
不同材料的导热系数值不同，即使同⼀种材料导热系数值与温度等因素有关。
5) ⼀维稳态导热及其导热热阻如图1-3所⽰，稳态 ? q = const ，于是积分Fourier 定律有：dxdt Aλ-=Φ⽓体液体⾮⾦属固体⾦属λλλλ>>>导热热阻,K/W 单位⾯积导热热阻，m2· K/W 0.2.2、热对流1 、基本概念1) 热对流：流体中（⽓体或液体）温度不同的各部分之间，由于发⽣相对的宏观运动⽽把热量由⼀处传递到另⼀处的现象。
工程热力学与传热学(第二十七)复习题部分答案
《工程热力学与传热学》复习题答案渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利第一篇工程热力学第一章绪论一、填空题1．水力能、风能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等2．①以机械能的形式直接利用（如水力能、风能）；②以热能的形式利用（如太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等）。
3．①直接利用热能加热物体（如采暖、烘烤、冶炼、蒸煮等）；②间接利用。
4．吸气、压缩、爆发、排气5．①热力学第一、第二定律；②研究工质的热物理性质；③研究各种热力设备中的能量转换过程二、概念题1．热力学：是一门研究与热现象有关的能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
2．工程热力学：是从工程应用的角度研究热能与机械能之间相互转换的规律，达到提高能量有效利用率目的的学科。
三、简答题1．工程热力学的基本任务．：通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究，探索有效、合理利用能量的技术途径和基本方法。
第二章基本概念一、概念题1．工质：工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换的媒介物或工作介质称为工质。
2．环境（外界）：指系统以外与系统相联系的部分称为环境。
3．热力状态：系统在某一瞬间的宏观物理状况称为系统的热力状态简称状态。
4．平衡态：指在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态。
5．绝对压力（P）：一般情况下，容器内系统的实际压力称为绝对压力（P）。
测压计测出的不是绝对压力，而是气体的绝对压力与当地大气压力的差值，是一个相对压力。
6.表压力（Pg）：当容器内气体的实际压力大于大气压力时，测压计（压力表）的读数为正，读数称为表压力。
7.真空度（Pv）：当容器内气体的实际压力小于大气压力时，测压计（真空表）的读数为负，读数的绝对值称为真空度。
状态方程：表示基本状态参数之间函数关系的方程称为状态方程。
热力过程（过程）：系统从一个状态变化到另一个状态所经历的状态称为热力过程。
准静态（准平衡）过程：系统由平衡态（I）变化到平衡态（II）的过程中，所经历的每一个中间状态都可看作平衡态，这样的过程均称为准静态（准平衡）过程。
工程热力学与传热学复习资料
第一章基本概念及定义一、热力学系统1、热力系统热力学系统：人为划定的一定范围内的研究对象称为热力学系统，简称热力系或系统。
外界：系统以外的所有物质边界：系统与外界间的分界面2、热力系统的分类根据系统与外界的物质交换情况分类：1.开口系统：存在质量交换2.闭口系统：不存在质量交换根据系统与外界的能量交换情况分类：1.绝热系统：系统与外界无热量交换2.孤立系统：既无能量交换又无物质交换系统3.简单热力系统：只交换热量及一种形式的功4.复杂热力系统：交换热量及两种形式以上的功简单可压缩系统：在简单热力系统中，工质若是可压缩流体，并且系统与外界交换的功的形式是容积变化功(膨胀功或压缩功)，则此热力系统称为简单可压缩系统。
（仅需两个状态参数就能确定系统的状态）3、工质与热源工质：实现热能和机械能之间转换的媒介物质。
热源：在能量交换中与工质有热量交换的物系。
分为高温热源和低温热源。
二、热力学系统的状态及基本状态参数1、定义平衡状态：指系统在不受外界影响的情况下，其本身宏观性质不随时间发生变化的状态。
平衡的本质：不存在不平衡势系统热力平衡状态的条件：热平衡（无温差）、力平衡（无压差）2、状态参数特点：1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然；2、状态参数具有积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；3、状态参数具有全微分特性： 3、基本状态参数1、比体积v ：单位质量物质所拥有的容积。
2、压力（绝对压力）：力学定义——3、温度T ：俗称物体冷热程度的标志三、平衡状态和状态参数坐标图状态参数坐标图的说明：1）系统任何平衡态可表示在坐标图上。
2）图中的每一点都代表系统中的一个平衡状态。
3）不平衡态无法在图中表示。
dy yzdx x z dz x y )()(∂∂+∂∂=AF p =四、状态方程式1、理想气体模型气体分子是具有弹性但不占据体积的质点；除相互碰撞外无其它作用力。
2、摩尔气体常数R与气体常数RgR单位：J/(mol·K) Rg单位：J/(kg·K)五、热力过程和准静态过程1、热力过程处于平衡状态的工质，在受到外界作用时，从一个状态经过一系列的中间状态变化到另一个平衡状态所经历的全部状态的总和称为热力过程。
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《热力学与传热学》综合复习资料第一部分工程热力学一、判I断题（判断下列说法是否正确，并说明理由）1、闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统。
（错）2、某种理想气体经过一个不可逆循环后，其嫡的变化值大于零。
（错）3、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态，与过程无关。
（错）4、理想气体吸热后，温度一定升高。
（错）5、工质的炳增就意味着工质经历一个吸热过程。
（错）6、在温限相同的情况下，卡诺循环的热效率最高。
（对）7、摩尔气体常数R的数值随气体的种类不同而不同。
（错）8、对于一种确定的理想气体，（Cp-Cv）一定为一定值。
（对）9、工质进行膨胀时必须对工质加热。
（错）10、已知湿蒸汽的压力和温度，就可以确定其状态。
（错）11、系统由某一状态变化到另一状态，在这两状态之间所有过程所作的膨胀功都相等。
（错）12、理想气体不论经历什么样的过程，其粉增均可用计算。
（错）13、没有能量耗散的准平衡过程为可逆过程。
（对）14、无论可逆与否，工质经历了一个循环后，其炳不变。
（对）15、热效率公式不仅适用于卡诺循环，也表示两恒温热源Ti、T2间可逆循环的热效率。
（对）16、循环净功越大，则循环的热效率也愈大。
（错）17、不可逆过程的炳变无法计算。
（错）18、经过一个不可逆循环后，工质炳的变化为零。
（对）19、绝热节流前后工质的嬉值相等。
（对）20、若容器中气体的绝对压力没有改变，则其压力表的读数就不会改变。
（错）21、气体膨胀时一定对外作功。
（错）22、比热容仅仅是温度的单值函数。
（错）23、在温度同为Ti的热源和同为R的冷源之间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
（对）24、工质进行膨胀时必须对工质加热。
（错）25、卡诺循环的热效率可以等于1。
（错）26、工质的嫡增加意味着工质经历一个吸热过程。
（错）27、由于Q和W都是过程量，故其差值（Q-W）也是过程量。
工程热力学与传热学总结与复习
工程热力学与传热学总结与复习一、工程热力学1.热力学基本概念：温度、压力、体积、能量、功、热量等。
2.热力学第一定律：能量守恒原理，能量的转化与传递。
3.热力学第二定律：熵增原理，能量转化的方向性和能量质量的评价。
4.热力学循环：热力学循环的性质和效率计算。
5.热力学性质：热容、比热、比容等，理想气体方程等。
6.相变与理想气体：气体的状态方程，相变的特性和计算。
7.热力学平衡与稳定性：热力学平衡条件和稳定性判据。
8.热力学性能分析：绝热效率、功率、热效率等。
二、传热学1.传热基本概念：传热方式（传导、对流、辐射）、传热热流量。
2.热传导：热传导过程的数学模型、导热系数、傅里叶热传导定律等。
3.对流传热：强制对流和自然对流，传热换热系数的计算和影响因素。
4.辐射传热：黑体辐射、斯特藩—玻尔兹曼定律、辐射传热换热系数等。
5.热传导与热对流的复合传热：壁面传热、换热器传热、管壳传热等。
6.传热器件性能：传热器件的热阻、效率、流动阻力等。
1.理解基本概念：温度、压力、体积、能量、功、热量等的概念和关系。
2.强化热力学基本定律：热力学第一定律和第二定律的应用，能量转化与传递的分析。
3.熟悉状态方程：理想气体方程等的使用，相变的特性和计算方法。
4.学会评价热力学性能：热力学循环的性质和效率计算，热力学性能分析的方法。
5.掌握传热方式和模型：传热方式的概念和特点，热传导、对流传热和辐射传热的数学模型。
6.熟练计算传热换热系数：热传导、对流传热和辐射传热的传热换热系数的计算方法。
7.理解传热过程中的复合传热：热传导与热对流的复合传热的分析和计算方法。
8.增强对传热器件性能的认识：传热器件性能评价的指标和计算方法。
在复习过程中，可以通过阅读教材和相关的参考书籍深入学习热力学和传热学的理论知识。
同时，要结合例题和习题进行练习，加强对概念和公式的运用和理解。
此外，可以通过查找工程实例和实验数据来应用所学知识，加深对热力学和传热学的认识和理解。
工程热力学与传热学总结与复习.
一、基本要求严格遵守考试纪律，绝不做任何有作弊嫌疑的动作。
二、考试需要携带的物品相关身份证件、笔、计算器三、复习要点（一）基本概念（红色粗体部分是热力学与传热学最基本的概念，要求掌握其定义、物理意义、表达式、单位）第一章基本概念工质、热源、热力系统、外界（环境）、闭口系统、开口系统、绝热系统、孤立系统、平衡状态、热力状态、状态参数、基本状态参数、压力（Pa，mmH2O，mmHg，atm, at换算）、温度、比体积、密度、状态公理、状态方程式、准平衡过程、可逆过程、不可逆过程、功、膨胀功、热量、比熵、熵、定熵过程第二章热力学第一定律储存能、热力学能、稳定流动、焓、比焓、流动功、技术功第三章理想气体的性质和热力过程理想气体、状态方程式、气体常数、摩尔气体常数、热容、比热容、过程方程式、多变指数第四章热力学第二定律自发过程、热力循环、正向循环、逆向循环、动力循环、循环热效率、制冷系数、供热系数、克劳修斯积分等式、克劳修斯不等式、熵流、熵产、闭口系统熵方程第五章水蒸气与湿空气饱和状态、饱和液体、饱和蒸气、饱和温度、未饱和水、饱和水、湿（饱和）蒸汽、干度、干（饱和）蒸气、汽化潜热、过热蒸气、饱和水线（下界线）、干饱和蒸汽线（上界线）、临界点、未饱和湿空气、饱和湿空气、露点（温度）、绝对湿度、相对湿度、含湿量。
第六章蒸汽动力装置、蒸汽动力循环、郎肯循环（循环的过程构成及主要装置）、提高蒸汽动力循环效率的途径。
第八章导热、一维稳态导热、热流量、热导率（导热系数）、导热热阻（平壁）、热流密度、热对流、对流换热、表面传热系数、对流换热热阻、热辐射、辐射换热、传热过程、传热热阻、传热系数第九章温度场、非稳态温度场、稳态温度场、稳态导热、等温线、等温面、温度梯度、热量密度矢量、热导率、保温材料、热扩散率（导温系数）、单值性条件、边界条件、导热热阻（圆筒壁）、傅里叶数、毕渥数、特征数、集总参数法、特征长度、时间常数。
第十章平均表面传热系数、局部表面传热系数、对流换热影响因素、特征长度（定型尺寸）、流动边界层、边界层区、主流区、层流边界层、湍流边界层、层流底层、缓冲层、临界距离、临界雷诺数、热边界层、普朗特数、特征数关联式、努塞尔数、平均努塞尔数、相似原理、管内强迫对流换热的特点及影响因素（修正系数大于？小于？1）、外掠壁面强迫对流换热影响因素、体膨胀系数、格拉晓夫数。
工程热力学与传热学与复习总结
一、基本要求严格遵守考试纪律，绝不做任何有作弊嫌疑的动作。
二、考试需要携带的物品相关身份证件、笔、计算器三、复习要点（一）基本概念（红色粗体部分是热力学与传热学最基本的概念，要求掌握其定义、物理意义、表达式、单位）第一章基本概念工质：热能与机械能之间转换的媒介物质。
热源：热容量很大、并且在吸收或放出有限热量时自身温度及其他的热力学参数无明显变化的物体。
热力系统:人为选取的研究对象（空间或工质）。
外界（环境）：系统以外的所有物质。
闭口系统：与外界无物质交换的系统。
开口系统：与外界有物质交换的系统。
绝热系统：与外界无热量交换的系统。
孤立系统：与外界既无热量交换又无物质交换的系统。
平衡状态：在不受外界影响（重力场作用除外）的条件下，工质或系统的状态参数不随时间而变化的状态。
热力状态：工质在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。
状态参数：压力、温度、比体积、热力学能、焓、熵等。
基本状态参数：压力、温度、比体积压力（Pa ，mmH 2O ，mmHg ，atm, at 换算）：1 bar = 105 Pa 1 MPa = 106 Pa1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa 1 mmHg =133.3 Pa 1 at=735.6 mmHg = 9.80665104 Pa1 psi=0.006895MPa温度：处于同一热平衡状态的各个热力系，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量。
（标志冷热程度的物理量） 比体积：单位质量的工质所占有的体积。
密度：单位体积工质的质量。
ρν=1。
状态公理：对组元一定的闭口系，独立状态参数个数 N =n +1 状态方程式：Ϝ(p ，ν，T)=0。
独立参数数目N =不平衡势差数=能量转换方式的数目=各种功的方式+热量= n +1准平衡过程：系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程。
可逆过程：系统经历某一过程后，如果再沿着原路径逆行而回到初始状态，外界也随之恢复到原来的状态，而不留下任何变化。
传热学复习资料
传热学复习资料第一章概论一、名词解释热流量是单位时间内传递的热量，热流密度是单位传热面上的热流量。
导热是指物体内部温度差或不同温度物体接触时，物质微粒的热运动传递热量的现象。
对流传热是流体通过固体壁的热传递过程，包括表面对流传热和导热。
辐射传热是物体向周围空间发出和接收热辐射能的过程。
总传热过程是指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。
对流传热系数、辐射传热系数和复合传热系数分别表示对流传热能力、辐射传热能力和复合传热能力的大小。
总传热系数表示总传热过程中热量传递能力的大小。
二、填空题1.热量传递的三种基本方式为热传导、热对流、热辐射。
2.热流量是指单位时间内传递的热量，单位为W；热流密度是指单位传热面上的热流量，单位为W/m2.3.总传热过程是指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，总传热系数表示它的强烈程度。
4.总传热系数是指传热温差为1K时，单位传热面积在单位时间内的传热量，单位为W/(m2·K)。
5.导热系数的单位是W/(m·K)，对流传热系数的单位是W/(m2·K)，传热系数的单位是W/(m2·K)。
6.复合传热是指复合传热系数等于对流传热系数和辐射传热系数之和，单位为W/(m2·K)。
7.单位面积热阻rt的单位是K/W，总面积热阻Rt的单位是m2·K/W。
8.单位面积的导热热阻可以表示为m2·K/W或K/W。
9.单位面积的对流传热热阻可以表示为1/h。
10.总传热系数K与单位面积传热热阻rt的关系为rt=1/K。
11.总传热系数K与总面积A的传热热阻Rt的关系为Rt=1/KA。
12.稳态传热过程是指物体中各点温度不随时间而改变的热量传递过程。
13.非稳态传热过程是指物体中各点温度随时间而改变的热量传递过程。
14.某燃煤电站过热器中，烟气向管壁传热的辐射传热系数为30W/(m2·K)，对流传热系数为270W/(m·K)，其复合传热系数为100 W/(m2·K)。
工程热力学与传热学基础知识
（1）闭口系统
与外界无物质交 换的系统。系统的质 量始终保持恒定，也 称为控制质量系统。
闭口 系统
边界 外界
7
（2）开口系统
与外界有物质交
进口
换的系统。系统的容
积始终保持不变，也
称为控制容积系统。
（3）绝热系统 与外界没有热量交换的系统。 出口
（4）孤立系统
与外界既无能量（功、热量） 交换又无物质交换的系统。
22
（2）比体积 定义： 单位质量的工质所占有的体积，用
符号v表示，单位为 m3/kg 。
vV m
密度： 单 位 体 积 工 质 的 质 量 ， 用 符 号
表示，单位为 kg/ m3 。
v 1
比体积和密度二者相关，通常以比体积作 为状态参数 。
23
（3）温度
1）温度的物理意义
温度是反映物体冷热程度的物理量。温度的 高低反映物体内部微观粒子热运动的强弱。
在标准大气压下，纯水的冰点温度为0 ℃ ，纯水的沸点温度为100 ℃，纯水的三相 点（固、液、汽三相平衡共存的状态点）温 度为0.01℃ 。
选择水银的体积作为温度测量的物性，认 为其随温度线性变化，并将0 ～100 ℃温度下 的体积差均分成100份，每份对应1 ℃。
26
热力学温标（绝对温标）:
英国物理学家开尔文（Kelvin)在热力学 第二定律基础上建立，也称开尔文温标。
安全在于心细，事故出在麻痹。20.12. 2420.1 2.2404:23:2304 :23:23 December 24, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年12月24 日上午4 时23分 20.12.2 420.12. 24
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 2月24 日星期 四上午4 时23分 23秒04 :23:232 0.12.24
《热力学与传热学》课程综合复习资料全
《热力学与传热学》综合复习题一、判断说明下列说法是否正确,并说明理由。
1、某种理想气体经过一个不可逆循环后,其熵的变化值大于零。
2、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态,与过程无关。
3、理想气体吸热后,温度一定升高。
4、牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。
5、工质进行膨胀时必须对工质加热。
6、在温度同为T1的热源和同为T2的冷源之间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。
7、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。
8、已知湿蒸汽的压力和温度,就可以确定其状态。
9、同一温度场中两条等温线可以相交。
二、简答题1．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些,你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？2．对于高温圆筒壁来说,加保温层一定能降低对外散热量,对吗？为什么？3．在寒冷的北方地区,建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？4．同一物体内不同温度的等温线能够相交,对吗？为什么?5、在某厂生产的测温元件说明书上,标明该元件的时间常数为1秒。
从传热学角度,你认为此值可信吗？为什么？三、计算题1．一循环,工质从高温热源吸热3.4×106 kJ,输出功率1.1×106 kJ 。
试计算该循环的热效率ηt。
若循环是在温度分别为577 ℃和30 ℃ 的恒温热源间完成的,试计算该循环的热效率ηt与同温限下卡诺循环的热效率ηc之比。
2．可视为理想气体的空气在活塞中从1 bar、20℃经历一可逆绝热过程后,压力升为6bar。
已知空气的比定压热容c p=1.0 kJ/<kg⋅K>,比定容热容c V=0.71 kJ/<kg⋅K>。
试计算该过程终了时空气的温度,每千克空气所作的膨胀功。
3．有一直径为5cm初始温度为400℃的钢球,将其突然放到温度为30℃的空气中。
设钢球表面与周围环境间的总换热系数为24 W/<m2⋅K>,试计算钢球冷却到180℃所需的时间。
传热学复习资料
传热学复习资料传热学复习资料传热学是热力学的一个重要分支，研究物体内部或物体之间的热量传递过程。
在我们日常生活中，热量传递是无处不在的，例如我们煮水时，水受热后会逐渐变热，这就是热量传递的一个例子。
为了更好地理解传热学的知识，我们需要掌握一些基本概念和理论。
1. 传热方式热量传递可以通过三种方式进行：传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部的分子振动传递，例如我们用铁锅煮菜时，锅底受热后，热量会逐渐传导到锅面和锅壁。
对流是指热量通过流体的运动传递，例如我们用电热器取暖时，热空气会通过对流传递热量。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递，例如太阳辐射的热量可以通过空气传递到地面。
2. 热传导热传导是物质内部的热量传递方式，它受到物质性质和温度梯度的影响。
热传导的速率可以通过热传导方程来计算，其中包括热导率、截面积和温度梯度等参数。
热导率是物质的一个特性，不同物质的热导率不同，例如金属的热导率较高，而绝缘材料的热导率较低。
3. 对流传热对流传热是通过流体的运动传递热量，它分为自然对流和强制对流两种方式。
自然对流是指由密度差异引起的流体运动，例如我们在水中加热时，热水会上升，形成对流。
强制对流是通过外力驱动流体的运动，例如我们使用风扇吹风时，空气被迫流动，从而传递热量。
对流传热的速率可以通过对流传热方程来计算，其中包括传热系数、流体性质和温度差等参数。
4. 辐射传热辐射传热是通过电磁波辐射传递热量，它不需要介质的存在，可以在真空中进行。
辐射传热的速率可以通过斯特藩-玻尔兹曼定律来计算，其中包括辐射系数、表面积和温度差的四次方等参数。
辐射传热在高温条件下尤为重要，例如太阳辐射的热量可以通过辐射传递到地球。
5. 热传导、对流和辐射的综合应用在实际问题中，热传导、对流和辐射往往同时存在，因此我们需要将它们综合考虑。
例如在太阳能集热器中，太阳辐射的热量首先通过辐射传递到集热器表面，然后通过对流和热传导传递到工作介质中。
工程热力学与传热学(第二十六)复习题综述
《工程热力学与传热学》复习题渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利第一篇工程热力学第一章绪论一、填空题1．自然界中已被人们利用的能源有：、、、、、等。
能源的开发和利用的程度是人类社会发展的一个重要标志。
2．能源的利用方式：、、3．热能的利用方式：、4．柴油机的工作过程：、、、。
5．工程热力学的主要内容：二、概念题热力学、工程热力学三、简答题工程热力学的基本任务第二章基本概念一、概念题或简答题1．工质、环境（外界）、热力状态、平衡态、绝对压力、表压力、真空度、状态方程、热力过程（过程）、准静态（准平衡）过程、可逆过程、功、容积功(体积功)、热量功与热量的区别、二、填空题1．对工质的要求：、2．根据系统与环境的关系，系统可分为四种：、、、。
3．平衡态的条件：、。
4.热力学平衡态的特点：、。
5.热力学中常见的状态参数：、、、、、等。
6.状态参数的特点：、。
7.强度参数与质量，不具有，如、等。
尺度参数与质量，具有，如、、等。
8．绝对压力（P）、表压力（Pg）和大气压力（Pb）之间的关系为：。
绝对压力（P）、真空度（Pv）和大气压力（Pb）之间的关系为：。
9．华氏温标、摄氏温标与绝对温标之间的换算：、、。
10．实现可逆过程必须满足的条件：、。
第三章热力学第一定律一、填空题1．自然界中存在的能量形式有：、、、。
2．工质的内能包括：、。
3．工质的内能是和的函数。
4．热力学第一定律用于闭口系统的数学表达式（闭口系统能量方程）为：。
对于单位质量工质有：对于微元过程有：。
5．一元稳定流动开口系统的热力学第一定律数学表达式。
6．常见的换热器有：、、、、、。
7．喷管是一种使流动工质的管道。
扩压管是使工质沿流动方向的管道。
8．气轮机分为：轮机和轮机。
它们都是由和组成的。
9．节流过程中，工质的相等。
二、概念题及简答题热力学第一定律的实质、稳定流动、一元稳定流动满足的条件、节流、第四章热力学第二定律一、填空题1．热力学第一定律揭示了与的相互转换及中的能量守恒规律。
传热学复习资料
一、名词解释1、导热系数：2、集总参数法：3、肋效率：4、膜状凝结：5、传热系数：6、热对流：7、珠状凝结：8、有效辐射： 二、简答题1、试用传热学术语说明导热问题常见的三类边界条件。
2、在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？3、简述毕渥数的物理意义，0→Bi 及∞→Bi 各代表什么样的换热条件？4、P r 数的物理意义是什么？试比较P r ＜1、P r ＞1和P r =1时，速度边界层与温度边界层厚度的相对大小。
5、热扩散系数是表征什么的物理量？它与导热系数的区别是什么？6、空气横掠垂直管束时，沿流动方向管排数越多，换热越强，而蒸汽在水平管束外凝结时，沿液膜流动方向管排数越多，换热强度降低，为什么？7、分别写出N u 、R e 、B i 数学表达式，并说明其物理意义。
8、试从管内强制对流换热的实验关联式4.08.0Pr Re 023.0=Nu 出发，分析强化对流换热的有效措施。
三、计算1、有一厚为20mm 的大平壁，导热系数为1.3W/(m ·K)。
为使每平方米壁面的热损失不超过1500W ，在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m ·K)的保温材料。
已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃，试确定此时保温层的厚度。
2、用热线风速仪测定气流速度的试验中，将直径为0.1mm 的电热丝与来流方向垂直放置，来流温度为25℃，电热丝温度为55℃，测得电加热功率为20W/m 。
假定除对流外其它热损失可忽略不计。
试确定此时的来流速度。
（15分） 已知空气的物性参数：温度25t =℃时，0.0263λ= W/(m ·K)，615.5310v -=⨯m 2/s ，Pr 0.702= 温度40t =℃时，0.0276λ= W/(m ·K)，616.9610v -=⨯m 2/s ，Pr 0.699= 温度55t =℃时，0.0287λ= W/(m ·K)，618.4610v -=⨯m 2/s ，Pr 0.697= 已知关联式：13Re Pr n Nu C =，其中C 和n 的值从下表中查取：Re C n 0.4~4 0.989 0.330 4~40 0.911 0.385 40~4000 0.683 0.466 4000~400000.1930.61840000~400000 0.0266 0.8053、用裸露的热电偶测定圆管中气流的温度，热电偶的指示值1170t =℃，已知管壁温度90w t =℃，气流对热接点的对流传热表面传热系数为50h =W/(m 2·K),热接点表面的发射率0.6ε=。
海南省考研能源与动力工程复习资料热力学与传热学核心知识总结
海南省考研能源与动力工程复习资料热力学与传热学核心知识总结在海南省进行能源与动力工程的考研复习时，热力学与传热学是其中的核心知识点。
本文将对这两个学科进行总结，帮助考生更好地准备考试。
一、热力学（Thermodynamics）热力学是研究能量转化与传递规律的科学。
它主要研究系统与周围环境之间的能量交互以及相关性质与关系。
下面，我们将重点总结热力学的几个核心知识点：1. 热力学基本概念热力学中最基本的概念是系统、界面和环境。
系统是研究对象，界面是系统与环境之间的分界面，环境是系统外部的一切物质。
2. 热力学第一定律热力学第一定律也称为能量守恒定律。
它表明能量可以从一种形式转化为另一种形式，但总能量守恒。
在考研中，我们需要掌握能量守恒定律的应用和计算。
3. 热力学第二定律热力学第二定律是热力学中非常重要的定律，它规定了能量转化的方向。
考生需要掌握熵增原理、热力学温标和不可逆过程等相关概念。
4. 热力学循环热力学循环是一种能量转化的过程。
考生需要熟悉常见的热力学循环，如卡诺循环和克劳修斯-卡罗提循环等，以及它们在实际应用中的特点和性能。
二、传热学（Heat Transfer）传热学是研究热量在物质中传递的科学。
热传导、对流和辐射是传热学的三种基本传热方式。
以下是传热学的核心知识点总结：1. 热传导热传导是通过物质内部的分子碰撞实现能量传递。
考生需要了解热传导的基本定律和数学模型，并掌握传热系数和导热率等相关概念。
2. 对流传热对流传热是通过物质的运动实现能量传递。
在考研中，我们需要学习对流传热的机理、换热器的性能和流体的传热特性等。
3. 辐射传热辐射传热是通过辐射波长范围内的电磁波实现能量传递。
考生需要了解辐射传热的基本原理、黑体和灰体的概念，以及辐射传热的应用领域。
总结：热力学与传热学是能源与动力工程考研中重要的核心知识点。
通过对热力学第一定律、第二定律以及热力学循环的理解，考生可以掌握能量守恒和转化的规律。
工程热力学与传热学复习资料
热工复习资料绪论热工学分为两部分：工程热力学和传热学二者区别：工程热力学主要研究能量（特别是热能）的性质与其与机械梦或其他形式能之间相互转换规律;传热学是研究热量传递规律的学科第一章复习重点1．边界(界面)：热力系与外界的分界面特性：固定、活动、真实、虚构2．几种热力系统(1)闭口热力系统—与外界无物质交换的热力系统。
(2)开口热力系统—与外界有物质交换的热力系统。
(3)绝热热力系统—与外界无热量交换的热力系统。
(4)孤立热力系统—与外界无任何联系的热力系统。
（5简单可压缩系统—与外界只有热量和机械功交换的可压缩系统3．状态参数分类：（1）与质量无关不可相加的参数，称为强度参数如压力、温度、密度（2）与质量成正比可以相加的参数，广延参数。
如容积，内能、熵4．热工学中常用状态参数有六个：压力、比容、温度、内能、焓、熵基本状态参数：压力p（此处的压力是指绝对压力非表压力或真空度）、温度T、比容v5．绝对压力、环境压力和相对压力之间的关系,可写出如下3个关系式,从中整理出所求量。
当P>Pb时为表压力：P=Pg+Pb；当P<Pb时为真空度：P=Pb-Pv 6．平衡状态：指热力系在无外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态；要达到平衡状态必须满足热平衡和力平衡两个条件，若存在化学反应或相变包括化学平衡、相平衡7．引入平衡状态的目的：整个热力系统可用一组统一的并具有确定数值的状态参数来描述状态，便于分析热力学问题8.状态公理：对组成一定的闭口系，独立状态参数个数N=n+1独立参数数目N=不平衡势差数=各种功的方式+热量= n+1 简单可压缩系统独立状态参数个数：N = n + 1 = 29过程：热力系从一个状态变化到另一个状态所经历全部状态的集合10．准静态过程定义：在无限小势差的推动下，由一系列连续的平衡状态组成的过程称为准平衡过程，也称为准静态过程。
条件: 推动过程进行的势差无限小。
11．可逆过程A process that can reversed without leaving any trace on the surroundings. That is, both the system and the surroundings are returned to their initial states at the end of the reverse process 系统经历某一过程后，如果能使热力系沿相同的路径逆向回到原态，且相互作用中所涉与到的外界也回复原态，而不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。
《工程热力学及传热学》复习资料(安全本) (2)
下述说法是否有错误：⑴ 循环净功W net 愈大则循环热效率愈高；⑵ 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率；⑶ 可逆循环的热效率都相等，12t 1T T -=η。
答：⑴说法不对。
循环热效率的基本定义为：1net t Q W =η，循环的热效率除与循环净功有关外，尚与循环吸热量Q 1的大小有关；⑵说法不对。
根据卡诺定理，只是在“工作于同样温度的高温热源和同样温度的低温热源间”的条件下才能肯定不可逆循环的热效率一定小于可逆循环，离开了这一条件结论就不正确；⑶说法也不正确。
根据卡诺定理也应当是在“工作于同样温度的高温热源和同样温度的低温热源间”的条件下才能肯定所有可逆循环的热效率都相等，12t 1T T -=η，而且与工质的性质与关，与循环的种类无关。
如果式中的温度分别采用各自的放热平均温度和吸热平均温度则公式就是正确的，即12t 1T T -=η，不过这种情况下也不能说是“所有可逆循环的热效率都相等”，只能说所有可逆循环的热效率表达方式相同。
试证明热力学第二定律各种说法的等效性：若克劳修斯说法不成立，则开尔文说法也不成立。
证：热力学第二定律的克劳修斯表述是：热不可能自发地、不付代价地从高温物体传至低温物体。
开尔文表述则为：不可能从单一热源取热使之全部变为功而不产生其它影响。
按照开尔文说法，遵循热力学第二定律的热力发动机其原则性工作系统应有如图4A 所示的情况。
假设克劳修斯说法可以违背，热量Q 2可以自发地不付代价地从地温物体传至高温物体，则应有如图4B 所示的情况。
在这种情况下，对于所示的热机系统当热机完成一个循环时，实际上低温热源既不得到什么，也不失去什么，就如同不存在一样，而高温热源实际上只是放出了热量(Q 1-Q 2)，同时，热力发动机则将该热量全部转变为功而不产生其它影响，即热力学第二定律的开尔文说法不成立。
试判断下列各种说法是否正确：(1)定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程；(2)绝热过程即定熵过程；(3)多变过程即任意过程。
热力学与传热学
二、传热学 传热三种形式：导热、对流、热辐射 （一）导热 T1,T2 所在的面是等温面 1、导热的基本定律： 傅里叶定律： 2、热导率：材料导热能力的物理量。每秒钟在温 差为1K，壁厚1m，面积为1m2的壁上传导的热量。
被动式太阳房
3、平壁导热。 公式改写： 热阻：R=。。。 壁越厚，热导率越小，热阻越大。
2、压力、压强 Pa, 大气压 公式：绝对压力p=大气压力Po+表压力Pg 绝对压力：工质的真实压力
二、热量、比热容和热量计算 1、热量：Q（焦耳），物体之间存在温度差而引 起的热交换 2、比热容：单位质量的物质温度升高1 ℃或（1K） 吸收的热量或降低1 ℃或（1K）所放出的热量。 数量就是该物质的比热容。 C水=4.186kJ(kg ℃) ，可认为不变 1度电=？kJ
平板型太阳能集热器：吸热面积等于采光面积，无 跟踪 平板式
13
太阳能热水器
真空管式
平板式
14
太阳能热水器
单体机
集中集热系统
15
多层平壁导热： 每一层的热流量是相等的（稳定情况下）； 总热阻为各层热阻之和（类似串联电阻）
4、圆筒壁导热。 工程上：类似平壁导热计算公式来计算圆筒壁热 流量；用平均直径来计算传热面积。 厚度：平均 面积：πd(平均直径）
多层呢？原理一样。
（二）对流
定义：流体和固体壁面之间的热量交换
对流热流量：Ø=hA(Ts-Tf) （W）
ห้องสมุดไป่ตู้
流体与壁面的温差越大，面积越大，对流换热 系数越大，则换热热流量越大。
换成热阻：R
（二）热辐射
定义：不直接接触而进行热量传递
见图1-19,吸收比a，反射比P，透射比ţ
a+ P+ ţ=1
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《热力学与传热学》综合复习题一、判断说明下列说法是否正确，并说明理由。
1、某种理想气体经过一个不可逆循环后，其熵的变化值大于零。
2、功的数值仅仅取决于工质的初态和终态，与过程无关。
3、理想气体吸热后，温度一定升高。
4、牛顿冷却公式中的△t可以改为热力学温度之差△T。
5、工质进行膨胀时必须对工质加热。
6、在温度同为T1的热源和同为T2的冷源之间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
7、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。
8、已知湿蒸汽的压力和温度，就可以确定其状态。
9、同一温度场中两条等温线可以相交。
二、简答题1．有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却。
为使稀饭凉的更快一些，你认为他应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？2．对于高温圆筒壁来说，加保温层一定能降低对外散热量，对吗？为什么？3．在寒冷的北方地区，建房用砖采用实心砖还是多孔的空心砖好？为什么？4．同一物体内不同温度的等温线能够相交，对吗？为什么?5、在某厂生产的测温元件说明书上，标明该元件的时间常数为1秒。
从传热学角度，你认为此值可信吗？为什么？三、计算题1．一循环，工质从高温热源吸热3.4×106 kJ，输出功率1.1×106 kJ 。
试计算该循环的热效率ηt。
若循环是在温度分别为577 ℃和30 ℃的恒温热源间完成的，试计算该循环的热效率ηt与同温限下卡诺循环的热效率ηc之比。
2．可视为理想气体的空气在活塞中从1 bar、20℃经历一可逆绝热过程后，压力升为6bar。
已知空气的比定压热容c p=1.0 kJ/(kgK)，比定容热容c V=0.71 kJ/(kgK)。
试计算该过程终了时空气的温度，每千克空气所作的膨胀功。
3．有一直径为5cm初始温度为400℃的钢球，将其突然放到温度为30℃的空气中。
设钢球表面与周围环境间的总换热系数为24 W/(m2K)，试计算钢球冷却到180℃所需的时间。
已知钢球的c=480 J/(kgK)，ρ=7753 kg/m3，λ=33 W/(mK)。
4．将氧气压送到容积为2m3的储气罐内，初始时表压力为0.3bar，终态时表压力为3bar，温度由t1=45℃升高到t2=80℃。
试求压入的氧气质量。
当地大气压为P b=760mmHg，氧气R g=260J/(kgK)。
5．流体受迫地流过一根内直径为25 mm的直长管，实验测得管内壁面温度为120℃，流体平均温度为60 ℃，流体与管壁间的对流换热系数为350 W/(m2K)。
试计算单位管长上流体与管壁间的换热量。
6．相距甚近而平行放置的两个面积相等的灰体表面，黑度各为0.6和0.5，温度各为700℃和350℃，试计算它们之间的辐射换热量。
7．一卡诺热机工作于500 ℃和200 ℃的两个恒温热源之间。
已知该卡诺热机每秒中从高温热源吸收100kJ，求该卡诺热机的热效率及输出功率。
8．在一根外直径为120mm的蒸汽管道外包一厚度为25mm的石棉保温层，保温层的导热系数为0.10 W/(mK)。
已知管子外表面温度为250℃，保温层外表面的温度为38℃，试求单位管长的热损失。
9．一定量的空气，经过下列四个可逆多变过程组成的循环。
试求：（1）填充下表所缺数据；（2）循环净功；（3）该循环的热效率。
过程Q（kJ）ΔU(kJ)W(kJ)1-2121002-302503-4-98004-1010、厚为36 mm的无限大平壁，两侧表面温度分别为50 ℃和20℃。
已知平壁材料的导热系数为 λ=0.56（1+0.0018t）W/(m K) (其中t的单位为℃)，试计算通过平壁的热流密度。
11、绝热容器由隔板分成两部分，左边为压力600kPa，温度为300K 的空气；右边为真空，容积是左边的5倍。
如将隔板抽去，空气迅速膨胀，充满整个容器。
试求：该过程中1千克空气的热力学能、温度和熵的变化。
【空气R g=287J/(kgK)】12、外径为100 mm，表面温度为100 ℃，黑度为0.76的圆筒壁，被水平放置于一温度为20℃的大房间中。
已知圆筒壁外表面与空气的纯对流换热系数为7.03W/(m2K)，试计算单位长度圆筒壁散失到房间中的总热量。
综合复习题参考答案一、判断下列说法是否正确，并说明理由。
1、不正确。
原因：熵是状态参数，不管循环是否可逆，工质的熵变均为零。
2、不正确。
原因：功是过程量，其数值与工质所经历的中间途径有关。
即使初终态相同，但若经历的途径不同，功值是不同的。
3、不正确。
原因：气体吸热Q>0，而U=Q-W，理想气体U=mc V T，则T是否大于零还取决于W的大小。
4、正确。
原因：摄氏度与热力学温度的温差相等，t =T。
5、不正确。
原因：工质也可进行绝热膨胀。
6、正确。
原因：卡诺定理二7、不正确。
原因：在可逆过程中，工质的熵增意味着工质经历一个吸热过程。
但在不可逆过程中，由于不可逆因素引起的熵产恒大于零。
因此即使是绝热过程，工质的熵增也可能大于零。
8、不正确。
原因：湿蒸汽的压力与温度是互相对应的数值，不是相互独立的参数，故仅知其压力和温度不能决定其状态，必须再另有一个独立参数才行，如干度x。
9、不正确。
原因：同一物体内任一点在同一瞬间只有一个温度值，不可能具有两个以上的温度。
二、简答题1．答：应该搅拌碗中的稀饭。
这是一个传热过程。
相对而言，稀饭侧的对流换热系数较小、换热热阻较大。
搅拌稀饭时增大了其对流换热系数，最大限度的降低总传热热阻，可显著地增强传热，加速冷却速率。
2．答：不对。
因为对于圆筒壁的保温，存在一个临界热绝缘直径d c问题。
当圆筒壁外径大于临界热绝缘直径d c时，加保温层一定能降低散热量；但当圆筒壁外径小于临界热绝缘直径d c时，在一定的保温层厚度范围内，其散热量是增加的。
3．答：采用多孔的空心砖较好。
因为气体的热导率远小于固体的热导率，相对实心砖而言，空心砖的热导率较小、导热热阻较大，在冬天可减少房屋的散热损失，利于保温。
4．答：不对。
同一物体内任一点在同一瞬间只有一个温度值，不可能具有两个以上的温度。
5．答：不可信。
因为测温元件的时间常数不仅取决于其几何参数、物理性质，还同换热条件有关。
它随着具体的测温过程而变化，并不是一个确定的数值。
三、计算题1．解：循环热效率的计算：相应卡诺循环的热效率：二者比值为：2．解：p1=1bar p2=6bar T1=20+273.15=293.15K k=c p/c V=1.4由题意知：1→2为可逆绝热过程，则q=0，则3．解：d=5cm=0.05m R=d/2=0.025 m t0=400℃ t=30℃对球体 V/A=R/3 M=1/3则可用集总参数法计算则代入数据，4．解：V=2 m3 p b=760mmHg=1.01325bar p=p e+p bp1=p e1+p b=0.3+1.01325=1.31325 barp2=p e2+p b=3+1.01325=4.01325 bar理想气体状态方程：pV=mR g T初态时罐内氧气质量为终态时罐内氧气质量为则压入的氧气质量为 m=m2-m1=8.748-3.178=5.57 kg5．解：管内强迫对流换热问题。
由牛顿冷却公式计算：W/m6．解：T1=700+273.15=973.15K T2=350+273.15=623.15K由题意知，A1=A2=A X1,2= X2,1=1.0W/m27．解：该卡诺热机的热效率：输出功率为：kW8．解：此为通过圆筒壁的稳态导热问题。
由题意知：d1=120mm d2=d1+2=120+225=170mm t w1=250ºC t w2=38ºC 则［W/m］9．解：（1）填表对每一过程有：Q=U+W 对循环有过程Q（kJ）ΔU(kJ)W(kJ)1-21210(1210)02-30(-250)2503-4-980(-980)04-10(20)(-20)（2）循环净功W0=W1-2+W2-3+W3-4+W4-1=0+250+0-20=230 kJ 或 W0=Q0=1210+0-980+0=230kJ（3）循环热效率Q1=1210 kJ10．解：大平壁的平均温度为 t m=(t w1+t w2)/2=(50+20)/2=35℃平均热导率为：m=0.56（1+0.0018t m）=0.56×(1+0.0018×35) = 0.5953 W/(mK)热流密度为： W/m211．解：以容器内的空气为研究对象。
已知：T1=300K p1=600kPa V2/V1=6（1）满足q=u+w 绝热q=0 自由膨胀w=0则u=q-w=0（2）u=c V（T2-T1）=0 ，则 T2=T1（3）s=R g ln (V2/V1）=287×ln(6)=514 J/(kgK)12．解：这是一个复合表面的换热问题，该圆管壁既与周围气体有对流换热，又与周围环境有辐射换热。
先求辐射换热量rl：已知T w=100+273=373K T=20+273=293KA1=dl X1,2=1.0 A1«A2则W/m再求对流换热量cl：W/m则总散热损失为：W/m。