武汉大学工程热力学考点
《工程热力学》知识点复习总结

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。
工程热力学知识点(精心整理)
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(×)湿饱和蒸汽的焓等于饱和水的焓加上干度乘以汽化过程中饱和水变成干饱蒸汽所吸收的热量。
(×)理想气体经历一可逆定温过程,由于温度不变,则工质不可能与外界交换热量。
13、在绝热良好的房间内,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室内温度是否会越来越低?请用热力学原理加以解释。
CQ>0, ΔU>0 , W=0DQ=( D )。
A适用于任意循环;
(×)熵增可用来度量过程的不可逆性,所以熵增加的过程必是不可逆过程,
(√)某理想气体经历了一个内能不变的热力过程,则该过程中工质的焓变也为零。
(×)容器中气体的压力没有变化,则安装在容器上的压力表读数也不变。
(×)水蒸气的定温过程中,能满足 q = w的关系式。
(√)在临界点上,饱和液体的焓一定等于干饱和蒸汽的焓。
6、 对与有活塞的封闭系统,下列说法是否正确?
1) 气体吸热后一定膨胀,内能一定增加。
答:根据热力学第一定律,气体吸热可能使内能增加,也可能对外做功,或者两者同时进行;关键是吸热量能否完全转变为功,由于气体的定温膨胀过程可使得吸收的热量完全转化为功,内能不增加,所以说法错误。
2)气体膨胀时一定对外做功。
C. ηA<ηB D.不能确定.
(4)、在闭口绝热系中进行的一切过程,必定使系统的熵( D )
A 增大. B 减少.
C. 不变 D. 不能确定
(5)、在房间内温度与环境温度一定的条件下,冬天用热泵取暖和用电炉取暖相比,从热力学观点看( A )
A.热泵取暖合理. B.电炉取暖合理.
C.二者效果一样. D.不能确定.
(6)、闭口系能量方程为( D )
工程热力学知识点总结
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工程热力学知识点总结一、热力学基本概念1.1 系统和环境1.2 状态量和过程量1.3 定态和非定态过程1.4 热平衡和热力学温度二、热力学第一定律2.1 能量守恒原理2.2 内能和焓2.3 热机效率和制冷系数三、热力学第二定律3.1 熵的概念与意义3.2 熵增原理与熵减原理3.3 卡诺循环及其效率四、物质的状态方程及其应用4.1 物态方程的概念与分类4.2 伯努利方程及其应用4.3 范德华方程及其应用五、相变热力学基础知识5.1 相变的基本概念5.2 相变过程中的物态方程5.3 相变焓和相变熵六、理想气体状态方程及其应用6.1 理想气体状态方程6.2 绝热过程中理想气体的温度压强关系6.3 恒容过程中理想气体内能变化七、混合气体热力学基础知识7.1 混合气体的概念7.2 混合气体的状态方程7.3 理想混合气体的热力学性质八、化学反应热力学基础知识8.1 化学反应的基本概念8.2 化学反应焓变和熵变8.3 反应平衡条件及其判定九、传热基础知识9.1 传热方式及其特点9.2 热传导方程及其解法9.3 对流传热及其换热系数十、工程热力学分析方法10.1 理想循环分析方法10.2 实际循环分析方法10.3 燃料空气循环分析方法十一、工程热力学实际应用11.1 能量转换装置的工作原理与性能分析11.2 能量转换装置的优化设计与运行控制11.3 工业过程中能量利用与节能技术总结:本文介绍了工程热力学知识点,包括了基本概念、第一定律和第二定律、物质状态方程及其应用、相变热力学基础知识、理想气体状态方程及其应用、混合气体热力学基础知识、化学反应热力学基础知识、传热基础知识、工程热力学分析方法和工程热力学实际应用。
这些知识点是工程热力学的核心内容,对于掌握能源转换与利用技术以及节能减排具有重要意义。
工程热力学复习大纲资料重点
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• 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。 ()
判断正确性
• 经历一个不可逆过程后,系统能恢复原来状态。 ()
• 热力学第一定律解析式 适用于可逆过程,任何 工质。 ( )
• 孤立系统的熵与能量都是守恒的。 ()
• 不管过程可逆与否,绝热系统的技术功总是等 于初、终态的焓差。 ( )
式
第一知识点 闭口系基本能量方程式
闭口系,
Q U W q u w
δQ dU δW δq du δw
第一定律第一解析式— 热 功的基本表达式
讨论:
Q U W q u w
δQ dU δW δq du δw
1)对于可逆过程 δQ dU pdV
2)对于循环
δQ dU δW Qnet Wnet
)两个解析式的关系
δq dh vdp d u pv vdp
du pdv du δw膨
总之: 1)通过膨胀,由热能
功,w = q –Δu
2)第一定律两解析式可相互导出,但只有在开系中 能量方程才用焓。
技术功(technical work)—
技术上可资利用的功 wt
wt
ws
1 2
cf2
膨胀线在压缩线上方;吸热线在放热线上方。
热力循环的评价指标
正循环:净效应(对外作功,吸热)
动力循环:目的在于净功 用热效率η评价
T1 Q1
h 收益
代价 净功 = W
吸热 Q1
W
Q2 T2
循环经济性指标:
收益 代价
动力循环: 热效率(thermal efficiency)
ht
wnet q1
工程热力学第8章
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第八章 压气机
一个完整的压缩气体生产过程包括气体流入、压缩、 一个完整的压缩气体生产过程包括气体流入、压缩、排 出三个阶段。消耗外界机械能的总和称为压气机耗功。 出三个阶段。消耗外界机械能的总和称为压气机耗功。
二、压气机理论耗功
wc = (a + c) − (c + d) + (b + d) = −wt
ηv =V /Vh
V3 (V4 V3 −1) V1 − V3 − V4 + V3 V V1 − V4 ηV = = = = 1− Vh V1 − V3 V1 − V3 V1 − V3 1 V3 V4 Vc 1 n n =1 − −1 = 1 − π −1 = 1 − σ π −1 V1 − V3 V3 Vh
第8章
压 气 机
武汉大学动力与机械学院 杨 俊 2007.08
第八章 压气机
压缩气体的用途: 压缩气体的用途:
动力机、风动工具、制冷工程、 动力机、风动工具、制冷工程、化学工业 潜水作业、 医疗等。 、潜水作业、 医疗等。
通风机—表压 通风机 表压0.01MPa以下 表压 以下 按压头高低可分为 鼓风机—表压 鼓风机 表压0.1~0.3MPa 表压 压气机—表压 压气机 表压0.3MPa以上 表压 以上
计算结果表明: 计算结果表明:采用活塞式压气机采用分级压缩中间冷 却可以提高容积效率降低功耗。 却可以提高容积效率降低功耗。
第八章 压气机
第八章习题
1.思考题5 1.思考题5 思考题 2.习题 习题9 11、 2.习题9-2、9-7、9-11、9-12
1.4−1 1.4
Ps = qm c p ( t1 − t2 ) = 126.6 ×1.038 × ( 293 − 408.5 ) = −252.97 kW
工程热力学知识点电子版
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工程热力学知识点电子版
1.热力学基本概念:包括热力学系统、态函数、过程、平衡等基本概念。
2.热力学定律:包括热平衡第一定律(能量守恒),热平衡第二定律(熵增原理)以及热平衡第三定律(绝对零度定律)。
3.理想气体的热力学性质:包括状态方程、卡诺循环、理想气体的内能、焓、熵等性质,以及理想气体的不可逆过程等。
4.热功学:包括热力学势、热力学基本方程、热力学关系、开放系统
的热力学分析等。
5.蒸汽循环与汽轮机:包括蒸汽循环的基本原理、热力学效率、汽轮
机的工作原理和热力学分析等。
6.冷热交换过程:包括传热方式、传热定律、传热设备的热力学设计等。
7.蒸发和冷凝:包括蒸发和冷凝的热力学原理、热传导、传质机制等。
8.混合物与溶液的热力学性质:包括理想混合物的热力学分析、溶解度、等温吸收和等温蒸馏等。
9.平衡态的热力学:包括平衡态判定、化学反应的平衡和平衡常数等。
10.非平衡态的热力学:包括非平衡态的基本概念、非平衡态热力学
平衡准则等。
11.热力学循环与工作系统:包括往复式热机循环(如柴油循环、克
氏循环等)、蒸汽循环的分析、制冷循环等。
以上仅列举了一些工程热力学的基本知识点,具体内容还包括一些相关的热力学计算方法和应用,如热力学分析软件的应用、能源转化系统的分析等。
工程热力学知识点总结归纳
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工程热力学知识点总结归纳第一章、基本概念1、边界边界有一个特点(可变性):可以是固定的、假想的、移动的、变形的。
2、六种系统(重要!)六种系统分别是:开(闭)口系统、绝热(非绝热)系统、孤立(非孤立)系统。
a.系统与外界通过边界:功交换、热交换和物质交换.b.闭口系统不一定绝热,但开口系统可以绝热。
c.系统的取法不同只影响解决问题的难易,不影响结果。
3、三参数方程a.P=B+Pgb.P=B-H这两个方程的使用,首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压,即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。
正用1,负用2。
ps.《工程热力学(第六版)》书8页的系统,边界,外界有详细定义。
第二章、气体热力性质1、各种热力学物理量P:压强[单位Pa]v:比容(单位m^3/kg)R:气体常数(单位J/(kg*K))书25页T:温度(单位K)m:质量(单位kg)V:体积(单位m^3)M:物质的摩尔质量(单位mol)R:8.314kJ/(kmol*K),气体普实常数2、理想气体方程:Pv=RTPV=m*R。
*T/MQv=Cv*dTQp=Cp*dTCp-Cv=R另外求比热可以用直线差值法!第三章、热力学第一定律1、闭口系统:Q=W+△U微元:δq=δw+du (注:这个δ是过程量的微元符号)2、闭口绝热δw+du=03、闭口可逆δq=Pdv+du4、闭口等温δq=δw5、闭口可逆定容δq=du6、理想气体的热力学能公式dU=Cv*dT一切过程都适用。
为什么呢?因为U是个状态量,只与始末状态有关、与过程无关。
U是与T相关的单值函数,实际气体只有定容才可以用6、开口系统ps.公式在书46页(3-12)7、推动功Wf=P2V2-P1V1(算是一个分子流动所需要的微观的能量)a、推动功不是一个过程量,而是一个仅取决于进出口状态的状态量。
b、推动功不能够被我们所利用,其存在的唯一价值是使气体流动成为开系。
8、焓(重要!)微观h=u+PV U分子静止具有的内能PV分子流动具有的能量a、焓是一个状态量,对理想气体仍然为温度T的单值函数。
工程热力学公式知识点总结
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工程热力学公式知识点总结热力学是研究热现象和能量转化的一门物理学科。
它不仅适用于工程领域,也适用于物理、化学、地质等领域。
热力学公式是热力学知识的重要组成部分,掌握好热力学公式可以帮助工程师更好地理解和应用热力学知识。
本文将对工程热力学公式知识点进行总结,并进行详细解释。
1. 热力学基本公式1.1 第一定律:热力学第一定律也称为能量守恒定律,它表明了能量在物质之间的转化和传递过程中的基本规律。
数学表达式为:\[dU = \delta Q - \delta W\]其中,dU表示系统内能的变化量,\(\delta Q\) 表示系统吸收的热量,\(\delta W\) 表示系统对外做功的量。
1.2 第二定律:热力学第二定律指出了自然界不可逆过程的特性,也就是热量永远不能自发地由低温物体传递到高温物体。
热力学第二定律的数学表达式有多种形式,其中最常见的是开尔文表述和克劳修斯表述。
开尔文表述表示为:\[\oint \frac{dQ}{T} \leq 0\]即,对于任何经过完整循环的过程而言,系统吸收的热量与温度的比值总是小于等于零。
而克劳修斯表述表示为:\[\text{不可能使得热量从低温物体自发地转移到高温物体,而不引入外界作用。
}\]1.3 熵增原理:熵是描述系统混乱程度或者无序性的物理量,熵增原理指出了自然界中系统总是朝着熵增长的方向发展。
数学表达式为:\[\Delta S \geq \frac{\delta Q}{T}\]其中,\(\Delta S\)代表系统的熵增量,\(\frac{\delta Q}{T}\)表示系统的对外吸收的热量与温度的比值。
2. 热力学循环公式2.1 卡诺循环公式:卡诺循环是一个理想的热力学循环,它包括两个绝热过程和两个等温过程。
卡诺循环可以用来评价热能机械的性能,其热效率被称为卡诺热效率。
卡诺热效率的数学表达式为:\[\eta_{\text{Carnot}} = 1 - \frac{T_c}{T_h}\]其中,\(\eta_{\text{Carnot}}\)表示卡诺热效率,\(T_c\)表示循环的低温端温度,\(T_h\)表示循环的高温端温度。
工程热力学 期末复习考点归纳
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一、填空选择1、做功和传热的异同:相同点:①通过边界传递的能量;②过程量;不同点:①功传递由压力差推动,比体积变化是作功标志;热量传递由温差推动,比熵变化是传热的标志;②功是物系间通过宏观运动发生相互作用传递的能量;热是物系间通过杂乱的微粒运动发生相互作用而传递的能量。
③传热仅是热能的传递过程,而做功过程一般伴随能量形态的转化。
④功转化为热是无条件的,而热转化为功是有条件、有限度的。
2、某过程可在p-v图中用实线表示,则必为准静态过程3、某过程可在p-v图中用实线表示,则不一定为可逆过程。
4、系统处于平衡状态时,绝对压力不变。
5、不计恒力场作用,平衡态单相系统内各点的状态参数,如密度必定是均匀一致的。
6、经过一个不可逆循环,工质不能恢复原来状态,这种说法是错的。
7、无任何耗散效应的准平衡过程是可逆过程。
8、平衡状态:平衡必稳定,稳定未必平衡,平衡未必均匀。
9、热力学第一定律用于任意系统、任意工质、任意过程。
10、功不是状态参数,热力学能与推动功之和是状态参数。
11、①当n = 0→定压过程②当n = 1→定温过程③当n = k→定熵(绝热)过程④当n = ∞→定容过程12、实际气体的压缩因子,可大于、小于或等于113、气体的临界压缩因子小于114、物质的比定压热容大于或等于比定容热容15、某个管道是喷管还是扩压管,不取决于管道形状,而取于管道内流体流速和压力16、对一定大小气缸的活塞式压气机,因余隙容积的存在,生产1kg气体的理论消耗功不变,实际耗功增大,压气机生产量下降17、循环增压比越大,则实际循环的热效率越高18、工程上尚无进行卡诺循环的蒸汽动力装置的原因是湿饱和区温限太小且压缩两相介质困难19、实现再热循环是为了提高蒸汽膨胀终了的干度20、抽汽回热循环中,抽汽级数越多,循环效率越高,因为抽汽级数越多,平均放热温度不变,平均吸热温度越高21、在压缩气体制冷循环中,随循环增压比提高,制冷系数下降,循环制冷量下降22、与采用可逆膨胀机相比,压缩蒸汽制冷循环中采用节流阀简化了设备降低了制冷量,降低了制冷系数23、工程上,压缩蒸汽制冷装置中常采用使制冷工质在冷凝器中冷凝后继续降温,即所谓的过冷工艺,以达到增加制冷量,提高制冷系数24、①吸收热量温度升高,焓值上升,相对湿度减小,吸湿能力增大②放出热量温度降低,焓值降低,相对湿度增大,吸湿能力减弱25、秋天白天秋高气爽气温较高,此时的空气为未饱和空气26、能够直接确定湿空气是否饱和的物理量是相对湿度27、湿空气的相对湿度增大,含湿量的变化不确定二、计算参考题型课后题1-12、1-16例2-1、课后题2-3例3-2、课后题3-5例4-7、课后题4-10,4-13例5-3、课后题5-1,5-7。
工程热力学知识点笔记总结
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工程热力学知识点笔记总结第一章热力学基本概念1.1 热力学的基本概念热力学是研究能量与物质的转化关系的科学,它关注热与功的转化、能量的传递和系统的状态变化。
热力学中最基本的概念包括系统、热力学量、状态量、过程、功和热等。
1.2 热力学量热力学量是描述系统的性质和状态的物理量,包括内能、焓、熵、自由能等。
内能是系统的总能量,焓是系统在恒压条件下的能量,熵是系统的无序程度,自由能是系统进行非体积恒定的过程中能够做功的能量。
1.3 热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒的表达形式,在闭合定容系统中,系统的内能变化等于系统所接受的热量减去系统所做的功。
1.4 热力学第二定律热力学第二定律是描述系统不可逆性的定律,它包括开尔文表述和克劳修斯表述。
开尔文表述指出不可能将热量完全转化为功而不引起其他变化,克劳修斯表述指出热量自然只能从高温物体传递到低温物体。
根据第二定律,引入了熵增大原理和卡诺循环。
1.5 热力学第三定律热力学第三定律是指当温度趋于绝对零度时,系统的熵趋于零。
这一定律揭示了绝对零度对热力学过程的重要意义。
第二章热力学系统2.1 定态与非定态定态系统是指系统的性质在长时间内不发生变化,非定态系统是指系统的性质在长时间内发生变化。
2.2 开放系统与闭合系统开放系统是指与外界交换物质和能量的系统,闭合系统是指与外界不交换物质但可以交换能量的系统。
2.3 热力学平衡热力学平衡是指系统内各部分之间的温度、压力、化学势等性质达到一致的状态。
系统处于热力学平衡时,不会产生宏观的变化。
第三章热力学过程3.1 等温过程在等温过程中,系统的温度保持不变,内能的变化全部转化为热量输给外界。
3.2 绝热过程在绝热过程中,系统不与外界交换热量,内能的变化全部转化为对外界所做的功。
3.3 等容过程在等容过程中,系统的体积保持不变,内能的变化全部转化为热量。
3.4 等压过程在等压过程中,系统的压强保持不变,内能的变化转化为对外界所做的功和系统所吸收的热量。
工程热力学知识点总结
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工程热力学知识点总结工程热力学是一门研究能量转换规律以及热能有效利用的学科,它在能源、动力、化工等领域有着广泛的应用。
以下是对工程热力学一些重要知识点的总结。
一、基本概念1、热力系统热力系统是指人为选取的一定范围内的物质作为研究对象。
根据系统与外界的物质和能量交换情况,可分为闭口系统(与外界无物质交换)、开口系统(与外界有物质交换)和绝热系统(与外界无热量交换)等。
2、状态参数描述热力系统状态的物理量称为状态参数,如压力、温度、比体积等。
状态参数的特点是只取决于系统的状态,而与达到该状态的路径无关。
3、热力过程热力系统从一个状态变化到另一个状态所经历的途径称为热力过程。
常见的热力过程有定容过程、定压过程、定温过程和绝热过程等。
4、热力循环系统经历一系列热力过程后又回到初始状态,所形成的封闭过程称为热力循环。
二、热力学第一定律热力学第一定律是能量守恒与转换定律在热力学中的应用,其表达式为:输入系统的能量输出系统的能量=系统储存能量的变化。
对于闭口系统,热力学第一定律可表示为:$Q =\Delta U + W$,其中$Q$ 为系统吸收的热量,$\Delta U$ 为系统内能的变化,$W$ 为系统对外所做的功。
对于开口系统,热力学第一定律的表达式较为复杂,需要考虑进、出口的能量流动。
三、热力学第二定律热力学第二定律指出了热过程的方向性和不可逆性。
常见的表述有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述:热量不可能自发地从低温物体传向高温物体。
开尔文表述:不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不产生其他影响。
热力学第二定律的实质是揭示了自然界中一切自发过程都是不可逆的。
四、理想气体的性质理想气体是一种假设的气体模型,其分子之间没有相互作用力,分子本身不占有体积。
理想气体的状态方程为$pV = nRT$,其中$p$ 为压力,$V$ 为体积,$n$ 为物质的量,$R$ 为气体常数,$T$ 为温度。
理想气体的内能和焓仅与温度有关,与压力和体积无关。
武汉大学 工程热力学

工程热力学复习题第一部分 选择题001.绝对压力为P ,表压力为P g 真空为P v ,大气压力为P b ,根据定义应有A .P =P b - P vB .P =P b - P gC .P =P v -P bD .P =P g - P b002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态,则此过程可属于A .平衡过程B .静态过程C .可逆过程D .准平衡过程003.有一过程,如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态,且消除了正向过程给外界留下全部影响,则此过程可以是A .平衡过程B .准静态过程C .可逆过程D .不可逆过程004.物理量 属于过程量。
A .压力B .温度C .内能D .膨胀功005.状态参数等同于A .表征物理性质的物理量B .微分的循环积分为零的物理量C .只与工质状态有关的物理量D .变化量只与初终态有关的物理量006.热能转变为功的根本途径是依靠A .工质的吸热B .工质的膨胀C .工质的放热D .工质的压缩007.热力系储存能包括有A .内能B .宏观动能C .重力位能D .推动功008.只与温度有关的物质内部的微观能量是A .热力学能B .内热量C .内位能D .内动能009.构成技术功的三项能量是宏观动能增量,重力位能增量和A .内部功B .推动功C .膨胀功D .压缩功010.技术功W t 与膨胀功W 的关系为A .w t =w+ p 1v 1- p 2v 2.B .w t =w+ p 2v 2- p 1v 1-C .w t = w+ p 1v 1D .w t = w+ p 2v 2011.当比热不能当作定值时,理想气体的定压比热A .C p =p T u ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂B .C p =p T h ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C .C p =dT duD .C p =dTdh 012..理想气体的定容比热C v 与比热比κ,气体常量R 的关系为C v 等于A . 1+κR B .1-κκR C .1-κR D .1+κκR 013. 利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为 A .21t pm t c (t 2-t 1)B .()dt et bt a ⎰++2C .(20t pm c -10t m C )(t 2-t 1)D .20t pm c t 2- 10t pm c t 1014.理想气体任何过程的内能变化量,如比热不能当作定值,应该是A .Δu =21T v T c dT ⎰ B .Δu =21T p T c dT ⎰C .Δu=C v (T 2-T 1)D .Δu=C p (T 2-T 1)015.理想气体不可逆过程中熵变化量A .无法定量计算B .大于相同初终态可逆过程的熵变量C .小于相同初终态可逆过程的熵变量D .等于相同初终态可逆过程的熵变量016.理想气体可逆定温过程的热量q 等于A .c n ΔTB .w tC .T ΔsD .w017.理想气体可逆绝热过程中,焓变化Δh 等于A .1-k kR (T 2-T 1) B . c v (T 2-T 1) C .-⎰21pdv D .⎰21vdp 018. 对于可逆循环,⎰Tq δ A .>0B .=0C .<0D .=⎰ds 019.不可逆循环的⎰T q δ A .>0 B .=0 C .<0 D .≤0020.理想气体经可逆定容过程从T 1升高到T 2,其平均吸热温度12T =A .(T 2-T 1)/ln 12T T B .C v (T 2-T 1)/ln 12T T C .(T 2-T 1)/ C v ln 12T T D .221T T + 021.1~A ~2为不可逆过程,1~B ~2为可逆过程,则A .⎰21A T q δ>⎰21B Tq δ B .⎰21A T q δ=⎰21B T q δ C .⎰21A T q δ<⎰21B T q δ D .⎰21A ds = ⎰21B ds 022.热力学第二定律揭示了A .实现热功转换的条件B .自发过程的方向性C .能量总量的守恒性D .能量自发地贬质性023.能量质变规律指出A .自发过程都使能量的品质降低B .凡是能质升级的过程都不能自发地进行C .非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程D .孤立系统的熵如有变化,一定使能质降低024.对卡诺循环的分析可得到的结论有:A .提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率B .单热源热机是不可能实现的C .在相同温限间,一切不可逆循环的热效率都低于可逆循环D .在相同温限间,一切可逆循环的热效率均相同025.卡诺循环是A . 由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环B .相同温限间热效率最高的循环C. 热源与冷源熵变之和为零的循环D .输出功最大的循环026. A 是可逆机,B 是不可逆机。
武汉大学工程热力学复习题2
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工程热力学复习题第一部分选择题001.绝对压力为P,表压力为P g真空为P v,大气压力为P b,根据定义应有A • P= P b- P vB • P= P b- P gC. P= P v -P b D • P= P g - P b002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态,则此过程可属于A •平衡过程B •静态过程C.可逆过程 D •准平衡过程003.有一过程,如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态,且消除了正向过程给外界留下全部影响,则此过程可以是A •平衡过程B •准静态过程004.物理量_________ 属于过程量。
A •压力B •温度005.状态参数等同于A •表征物理性质的物理量C只与工质状态有关的物理量006.热能转变为功的根本途径是依靠A •工质的吸热C •工质的放热007.热力系储存能包括有A •内能B •宏观动能C 可逆过程D •不可逆过程C内能 D •膨胀功B •循环积分为零的物理量D •变化量只与初终态有关的物理量B •工质的膨胀D •工质的压缩C・重力位能 D •推动功008.只与温度有关的物质内部的微观能量是016.理想气体可逆定温过程的热量 q 等于D .内动能009.构成技术功的三项能量是宏观动能增量,重力位能增量和011 •当比热不能当作定值时,理想气体的定压比热u h du dh A . C p 一B .C p 一C . C p 一D . C p =T pT pdTdT012..理想气体的定容比热C v 与比热比K 气体常量R 的关系为 C v 等于RRRRA .B .C .-D .1 1 11013 .利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为t2A . C pmt :(t 2-t 1)B . a bt et dt014理想气体任何过程的内能变化量,如比热不能当作定值,应该是T2T2A . A u =C/dTT1TlC . A u=C v (T 2-T 1)015.理想气体不可逆过程中熵变化量A.无法定量计算C .小于相同初终态可逆过程的熵变量D . A u=C p (T 2-T 1)B. 大于相同初终态可逆过程的熵变量 D .等于相同初终态可逆过程的熵变量A •热力学能B .内热量C .内位能A .内部功B .推动功010 •技术功W t 与膨胀功 W 的关系为A . W t = W+ p 1V 1- p 2V 2. C . w t = w+ p 1v 1C .膨胀功D .压缩功B . W t = W+ p 2V 2- p 1V 1- D . w t = w+ p 2v 2C . (C pm+UIt2\!7 p mpm t0 t1C017.理想气体可逆绝热过程中,焓变化A h 等于018.对于可逆循环,019.不可逆循环的C . (T 2-T 1)/ C v ln T2T 1021. 1〜A 〜2为不可逆过程,1〜B 〜2为可逆过程,则022.热力学第二定律揭示了A .实现热功转换的条件B .自发过程的方向性C. 能量总量的守恒性D .能量自发地贬质性023.能量质变规律指出A .自发过程都使能量的品质降低B .凡是能质升级的过程都不能自发地进行C .非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程A . C n A TB . w tC . T A skR A . k 1(T 2-T 1) B . C v (T 2— T 1)C .2D .1 vdpA . >0B . =0C . <0A . >0B . =0C . <0W O020.理想气体经可逆定容过程从 T 1升高到T 2 , 其平均吸热温度T12A . (T 2-T 1)/ln *C v (T 2-T i )/lnT 2 T 1q q A .>1A2T 1B2 Tq q C .<TTB .卫1A2TD . ds =1A2q1B2Tds1B2D •孤立系统的熵如有变化,一定使能质降低024.对卡诺循环的分析可得到的结论有:A •提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率B .单热源热机是不可能实现的C •在相同温限间,一切不可逆循环的热效率都低于可逆循环D •在相同温限间,一切可逆循环的热效率均相同025.卡诺循环是A .由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环B •相同温限间热效率最高的循环C.热源与冷源熵变之和为零的循环D .输出功最大的循环026. A是可逆机,B是不可逆机。
工程热力学知识点总结
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工程热力学知识点总结1. 热力学基本概念1.1 热力学系统:研究对象,与周围环境有能量和物质交换。
1.2 环境:系统之外的一切,与系统形成对比。
1.3 边界:系统与环境之间的分界线。
1.4 状态:系统在某一时刻宏观性质的集合。
1.5 平衡态:系统状态不随时间变化的状态。
1.6 过程:系统从一个平衡态到另一个平衡态的演变。
2. 热力学第一定律2.1 能量守恒:系统内能量的变化等于热量与功的和。
2.2 内能:系统内部微观粒子动能和势能的总和。
2.3 热量:系统与环境之间由于温度差而交换的能量。
2.4 功:系统对环境或其他系统施加的力与其位移的乘积。
2.5 热力学第一定律公式:ΔU = Q - W。
3. 热力学第二定律3.1 熵:系统无序度的量度,是不可逆过程的度量。
3.2 孤立系统:不与外界交换能量或物质的系统。
3.3 熵增原理:孤立系统熵永不减少。
3.4 卡诺定理:所有热机的最大效率由卡诺循环确定。
4. 热力学性质4.1 温度:系统热动能的度量,是热力学过程的驱动力。
4.2 压力:分子对容器壁单位面积的平均作用力。
4.3 体积:系统占据的空间大小。
4.4 比热容:单位质量的物质温度升高1K所需吸收的热量。
4.5 热容:系统温度升高1K所需吸收的热量。
5. 理想气体行为5.1 理想气体状态方程:PV = nRT。
5.2 摩尔体积:1摩尔理想气体在标准状态下的体积。
5.3 气体常数:理想气体状态方程中的常数R。
5.4 马略特定律:理想气体在恒定温度下,体积与压力成正比。
5.5 波义耳定律:在恒温条件下,理想气体的压强与其体积成反比。
6. 热力学循环6.1 卡诺循环:理想化的热机循环,由四个可逆过程组成。
6.2 奥托循环:内燃机的理想循环,包括等容加热、绝热膨胀、等容放热和绝热压缩。
6.3 朗肯循环:蒸汽动力循环,包括泵吸、锅炉加热、涡轮膨胀和冷凝器排热。
7. 相变与潜热7.1 相变:物质从一种相态转变为另一种相态的过程。
武汉大学工程热力学复习题1资料
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工程热力学复习题第一部分选择题001.绝对压力为P,表压力为P g 真空为P v ,大气压力为P b ,根据定义应有A. P = P b - P vB. P = P b - P gC. P = P/ -P bD. P = P g - P b002.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态,则此过程可属于 A.平衡过程B .静态过程C.可逆过程D.准平衡过程003.有一过程,如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态, 且消除了正向过程给外界留下全部影响,则此过程属于 A. 平衡过程 B .准静态过程 004.物理量 _________ 属于过程量。
A.压力 B .温度005.状态参数等同于 A.表征物理性质的物理量 C.只与工质状态有关的物理量 006.热能转变为功的根本途径是依靠 A.工质的吸热 C.工质的放热007.可逆循环在T — s 面上所围的面积表示 A.循环的吸热量 B .循环的放热量 C.循环的净功量 D.循环的净热量008.热力系储存能包括有 A.内能 B .宏观动能009.只与温度有关的物质内部的微观能量是A. 内能 C.内位能 010.构成技术功的三项能量是宏观动能增量,重力位能增量和A.内功B .推动功 C.膨胀功D.压缩功011.如图所示,工质在可逆过程1〜2中所完成的技术功可以可用面积A. e+d B . a+b C. a+eD . b+d012.技术功W 与膨胀功W 的关系为A. w t = w+ P 1V 1- p 2V 2二 B.w = w+ P 2V 2- p 1V 1-C . w = w+ p 1V 1D. w = w+ p 2V 2013.当比热不能当作定值时,理想气体的定压比热(c h 、亠dudhA. C P =-------- 1B .C P =1C . G=—D . G =—5丿p ©丿pdTdT014..理想气体的定容比热 G 与比热比K,气体常量R 的关系为 GflR r KRRXR A. 一 —B .C.D ."■亠1C.可逆过程D.不可逆过程 C.内能 D.膨胀功B.循环积分为零的物理量D. 变化量只与初终态有关的物理量B. 工质的膨胀 D.工质的压缩C.重力位能 D.推动功B.内热量我務犬第016.利用平均比热表计算理想气体焓变的公式为 A. (3pim t 1 (t 2-t 1) B. a bt et 2 dtC ( C p, m 0 ) (t 2-t 1)D. Cp i t 2- C pi 017.理想气体任何过程的内能变化量,如比热不能当作定值,应该是 AT2 B . A u = f c p dT T1AT 2 A. A u = [ C v dT T 1 C. A U =C (T 2-「) D. A U =G(T 2-「) 018.同一理想气体分别经可逆和不可逆过程实现相同的温度变化,则A A.大于A U 12 (不可逆) C.等于A U 12 (不可逆) 019.理想气体不可逆过程中熵变化量A .无法计算U 12 (可逆) B. D .小于A U 12 (不可逆) 可以大于也可以小于A U 12 (不可逆) B. 大于相同初终态可逆过程的熵变量 C .可以用厶s =D. 可以用△ 020.在T -s 图上,理想气体定容线的斜率等于 A . T R B . T C.D. (k-1)T R021.理想气体定温过程的热量 q 等于 A . C n A T B . w 022.理想气体可逆绝热过程中,焓变化kR C. A h 等于 T A s D. A . (T 2-T 1) B . C v (T 2-T 1) C k -1 023.理想气体多变过程内能变化 A u 等于 A . C n A T B . C v A T D. 21 vdpC. C p A TD. R A T 024.理想气体多变过程的膨胀功 w 等于 R A . (T 1-T 2) n T n R ‘T 、C. (T 1-T 2) n T B. D . R(T 2-T 1) n -1 n R (T T ) (T 2-T I ) n 「1 025.多热源可逆循环工质的最高温度为 T 1,最低温度为T 2,平均吸热为T 1,平均放热温度 为T 2,则其循环热效率为A. 1- T 2T 1B.1 - T 2T 1C. 1- T 2 —T 2D. 1-T 1 —T 1026.对于可逆循环,A. >0B . =0C. <0D. =■ ds027.不可逆循环的::- TA. >0B . =0C. <0D. < 0028. 自然过程A. 都是使能量品质下降的过程B.都是非自发过程C.都是自发过程 D.都是不可逆过程029.理想气体经可逆定容过程从 T i 升高到T 2,其平均吸热温度 石=B. G(T 2-T i )/ln030. 1〜A 〜2为不可逆过程, 1〜B 〜2为可逆过程,则A.凹B.乩1A 2 T1B2T4A 2 T1B2T031.热从高温物体传向低温物体属于A .可逆过程B .不可逆过程C.自然过程D.自发过程032.自然现象的进行属于A.可逆过程B •不可逆过程 C •具有方向性过程 D •自发过程033.热力学第二定律揭示了A.实现热功转换的条件B.自发过程的方向性C.能量总量的守恒性D.能量自发地贬质性034.能量质变规律指出A. 自发过程都使能量的品质降低B. 凡是能质升级的过程都不能自发地进行C. 非自发过程的补偿过程一定是能质降低的过程D. 孤立系统的熵如有变化,将使能质降低 035.克劳休斯关于热力学第二定律的表述说明A. 热不能从低温物体传向高温物体B. 热只能从高温物体传向低温物体C. 热从低温物体传向高温物体需要补偿条件D. 热只能自发地从高温物体传向低温物体 036.对卡诺循环的分析可得到的结论有:A. 提高高温热源温度降低低温热源温度可提高热效率B. 单热源热机是不可能实现的C. 在相同温限下,一切不可逆循环的热效率都低于可逆循环A. (T 2-T i )/lnD.T i T 2c.A2T1B2D.dsdsC. (T 2-T 1)/ C v lnD.在相同温限下,一切可逆循环的热效率均相同 037.卡诺循环是 A. 由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环 B. 热效率最高的循环 C. 热源与冷源熵变之和为零的循环 D. 输出功最大的循环 038. A 是可逆机,B 是不可逆机。
工程热力学知识点与考点第二章第一章
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第一章,基本概念
(知识点、重点与考点)
1、热力系统的分类,定义,各热力系统的联系;
(闭系,开系;简单热力体系,绝热体系,孤立体系;单组分体系,多组分体系;均匀体系;单相体系,多相体系)
例:孤立体系一定是封闭体系,也一定是绝热体系吗?
单相体系一定是均匀体系吗?
均匀体系一定是单相体系吗?
2、热力体系的判别:如蒸汽循环是何种体系,冰箱是何种体系?
3、热力状态参数的分类,基本热力状态参数有哪些?
4、真空度,表压力,绝对压力,大气压之间的区别与联系(公式要知道,会计算)
5、热力学第零定律与温度计测温度的原理
6、常用的四种温标,及其相互换算关系
7、状态参数的特性(积分,微分特性)
8、平衡状态的意义,准静态过程的意义,可逆过程的意义?
9、系统达到平衡状态所需要的条件?平衡状态的实质?
10、平衡,均匀,稳定之间的关系?
11、状态的自由度(状态公理与相律)
12、状态参数与坐标图的关系?那些过程可以在坐标图上表示?
13、准静态过程的判断标准?可逆过程的判断标准?
14、正循环与逆循环的区别?(1,循环的方向,2,热量的方向,3,功的方向,4,实际意义或应用)
可考题型
判断说明题,如:均匀系统一定是单组分系统,对吗?为什么?
选择题,填空题,如:压力,温度各种单位间的换算。
分析题,如分析某一体系是何种系统?。
武大工程热力学要点
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第一章基本概念一、单选题1.绝对压力为P,表压力为Pg,真空为Pv,大气压力为P b,根据定义有BA.P=P v+P b B.P=P g+ P bC.P=P v -P b D.P=P g - P b2.绝对压力为P,表压力为Pg真空为Pv,大气压力为P b,根据定义有AA.P=P b- P v B.P=P b- P gC.P=P v -P b D.P=P g - P b3.若过程中工质的状态随时都无限接近平衡状态,则此过程属于............................................. DA.平衡过程B.静态过程C.可逆过程D.准平衡过程4.有一过程,如使热力系从其终态沿原路径反向进行恢复至其初态,且消除了正向过程给外界留下全部影响,则此过程可属于BCA.平衡过程B.准静态过程C.可逆过程D.不可逆过程5.属于过程量的物理量是 DA.压力B.温度C.热能D.膨胀功6.与外界既无物质交换又无能量交换的系统是 AA.孤立系统B.闭口系统C.绝热系统D.控制质量7.状态参数等同于BCDA.表征物理性质的物理量B.循环积分为零的物理量C.只与工质状态有关的物理量D.变化量只与初终态有关的物理量8.热能转变为功的根本途径是依靠BA.工质的吸热B.工质的膨胀C.工质的放热D.工质的压缩9.总效果是将热变为功的循环为 CA.可逆循环B.不可逆循环C.正向循环D.逆向循环10.可逆循环在T-s面上所围的面积表示CDA.循环的吸热量B.循环的放热量C.循环的净功量D.循环的净热量二、填空题1.温度是物体冷热程度的度量。
2.从分子运动论的观点看,温度是表示分子运动的平均动能的大小。
3.压力计显示真空为0.640×105Pa。
如大气压力为0.0970MPa,则绝对压力为33kPa。
三、简述题1.表压力Pg和真空Pv是不是状态参数?为什么?【答】表压力和真空不是状态参数。
表压力和真空是由压力测量装置所测得的工质的真实压力与大气压力之差。
工程热力学知识点.docx
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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)。
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闭口系表达式:W Q U -=∆开口系表达式:CV S dE W m gz C h m gz C h Q ++⎪⎭⎫⎝⎛++-⎪⎭⎫ ⎝⎛++=δδδδ11211222222121 稳流方程:s w gdz dc dh q δδ+++=221 循环热效率: 12121101q q q q q q w t -=-==η式中 q 1—工质从热源吸热; q 2—工质向冷源放热;w 0—循环所作的净功。
制冷系数:212021q q q w q -==ε 供热系数: 211012q q q w q -==ε 熵的定义式:⎰=∆21T qs δ J/kg K 工质熵变计算:12s s s -=∆,⎰=0ds 工质熵变是指工质从某一平衡状态变化到另一平衡状态熵的差值。
因为熵是状态参数,两状态间的熵差对于任何过程,可逆还是不可逆都相等。
热源熵变:TQs =∆ 克劳修斯不等式:0≤⎰r T Q δ 任何循环的克劳修斯积分永远小于零,可逆过程时等于零。
闭口系统熵方程:∑=∆=∆∆+∆=∆ni i iso sur sys iso s s s s s 1或式中:ΔS sys ——系统熵变; ΔS sur ——环境熵变;ΔS I ——某子系统熵变。
g f s s s ∆+∆=∆ f s ∆为熵流,其值可正、可负或为零;g s ∆为熵产,其值恒大于或等于零。
开口系统熵方程:1122s m s m s s s sur sys iso-+∆+∆=∆ 式中:m 2s 2——工质流出系统的熵; m 1s 1——工质流入系统的熵。
不可逆作功能力损失: ISO S T W ∆=∆0 式中:T 0——环境温度; ΔS ISO ——孤立系统熵增。
理想气体状态方程:RT pv = mRT pV = T R pV M 0=式中V M =M v —气体的摩尔容积,m 3/kmol ;T nR pV 0= 摩尔(通用)气体常数:R 0 =8.3145J/(mol ·K ) R 0与气体性质、状态均无关。
R 0=MR气体常数:R 仅决定于气体种类。
112212p v p v T T =梅耶公式:R c c v p =- R c c v p 0''ρ=-0R MR Mc Mc v p ==- 比热比:vp vp vp Mc Mc c c c c ===''κ1-=κκRc v 1-=κnR c p气体和蒸汽的流动连续性方程:⎪⎭⎪⎬⎫========常数常数v fc v c f v c f m m m............22211121 f 1,f 2,f ——各截面处的截面积(m 2); 微元稳定流动过程,连续性方程⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=-+==0d d d 0)(d d v v f f c c v fc m稳流能量方程s w gdz dc q dh δδ---=221 绝热稳定流动能量方程式:2221122c c h h -=-微元绝热稳定流动2d d 2c h =-当c 为0时,为滞止状态定熵过程方程式:pv κ=常数 微元定熵过程d 0p vp vκ+=d11010-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=k kT T p p只适用于理想气体的比热容比κ为常数(定比热容)的可逆绝热过程。
对于变比热容的定熵过程,κ应取过程范围内的平均值。
可压缩性流体音速的计算式:a ==理想气体的音速计算a ==马赫数cMa=气体流速变化与状态参数间的关系:d d c cv p =-在管道内作定熵流动时,d c 与d p 的符号相反;即气流速度增加(d 0)c >,必导致气体的压力下降(d 0)p <,这就是喷管中的气体流动特性;而气体速度下降(d 0)c <,将导致气体的压力升高(d 0)p >,这是扩压管中的气体流动特性。
管道截面变化的规律:2d d (1)f cM f c=-理想气体的当地音速:c a =喷管的出口流速:⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛--=-kk p p RT k k c 10202112 临界压力比及临界流速10)12(-+==k kc k p p β双原子气体:528.0=β 流量与临界流量222v c f m = kg/s喷管的计算 设计 出发点:b p p =2(P b 喷管出口截面压力)已知b p k T p 00、f当00p p p p c b =≥β 即c b p p >采用渐缩喷管。
当00p pp p c b =≤β即 c b p p <采用缩放喷管。
渐缩喷管的校和计算 背压等于临界压力时,流量达最大值 当0p pp p c b =≥β 即c b p p > b p p =2 ;当0p pp p c b =≤β 即c b p p < c p p =2喷管的最大流量 ccc v c f m =maxkg/s扩 压 管 已知:进口参数、进口速度、出口速度,求出口压力Tc c c T T p 21222112-+= 得:1222111212)21()(---+==k k p k k Tc c c T T p p 具有摩阻的流动(考虑熵产)定义速度系数: 2'2c c =φ 喷管效率:221'21222'222φη=--==h h h h c c得到:)(211'2T T T T --=η2.常用公式气体主要热力过程的基本公式多变指数n:z 级压气机,最佳级间升压比:β图4-3多变过程p-v 图图4-3多变过程T-s 图水蒸气干度:湿蒸汽的总质量量湿蒸汽中含干蒸汽的质干度=x湿蒸汽的参数:)()1(x v v x v v x v x v '-''+'='-+''=; v x v ''≈x (当P 不太大,x 不太小时);xr h h h x h h x h x h +'='-''+'='-+''=)()1(x ;sx )()1(T rx s s s x s s x s x s +'='-''+'='-+''=; x x x pv h u -=过热蒸汽的焓:)(s pm t t c h h -+''=其中)(s pm t t c -是过热热量,t 为过热蒸汽的温度,c pm 为过热蒸汽由t 到t s 的平均比定压热容。
过热蒸汽的热力学能:pv h u-=过热蒸汽的比熵:spm s p s ln d s T T c T r s T T c T r s s TT ++'=++'=⎰ 水蒸气定压过程:12h h h q-=∆=;)(1212v v p h h u ---=∆;u q w ∆-=或)(12v v p w -=;0d t =-=⎰pp p v w ;spm s ps ln d s T Tc T r s T T c T r s s TT ++'=++'=⎰ 水蒸气定容过程:⎰==vvv p w 0d ;u q ∆=;)(1212p p v h h u ---=∆ ;)(d 21t 21p p v p v w p p -=-=⎰水蒸气定温过程:)(12s s T q -=;u q w ∆-=;h q w ∆-=t ;)(112212v p v p h h u ---=∆水蒸气绝热过程:0=q ;u w ∆-=;h w ∆-=t ;)(112212v p v p h h u ---=∆压气机压气中可分为两种极限情况和一种实际情况:一、 绝热过程:当压缩过程快,且气缸散热较差时,可视为绝热过程。
二、 等温过程:当压缩过程十分缓慢,且气缸散热条件良好时,可视为等温过程。
三、 界于两者之间的实际过程。
在p-v 及2、压气机的理论耗功 :用c w 表示压气机的耗功:由t w Δh q +=得:h q -w w t c ∆+==)(-(1)定熵过程:(s t-j-n-s-w c222面积=)1])[(1)(1)(1)(112111221212-p p RgT k-kv -p v p k-k -RgT RgT k-k -T T c h -w w kk-p t,s c,s====∆==(2)定温过程:(t t-j-n-i-w c22面积=)121121121111ln ln ln v v -RgT p p RgT p p v p dp p v p vdp -q -w w t,T c,T =======⎰⎰(3)可逆多变过程:(n -T-j-n-n-w c 2122面积=)1])[(1)(1)(11121112212-p p RgT n-nv -p v p n-n -RgT RgT n-n h -w w nn-t,nc,n===∆==p-v 图中看出:c,T c,n c,s w w w >> c,T c,n c,s T T T >> c,T c,n c,s v v v >>这就是说,把一定量的气体从相同初态压到相同终态时,定温过程所消耗的功最少,绝热过程最多,多变过程介于两者之间,且随n 减小而减少;且绝热过程中气体的温升及比体积也较大,这对机器的运行也是不利的,所以在压气过程中,应昼减小n ,使之接近定温过程,对于单级活塞式压气机,通常多变指数n = 1.2~1.3。
余隙容积的影响用V η表示有效吸气容积V 与气缸排量h V 之间的比,称容积效率,1)-(-11)-(-1 )(-1)(-)(343431331343134313141V V V V V V-V V V -V V -V V -V V -V V -V V -V V -VV V V ηh c h V ====== 其中:σ=hcV V-V V V =313称为余隙容积百分比,简称余隙容积比或余隙比。
n n n p p p p V V 111214334)()(π===∴1)-(-11]-)p p [(1n 1n 112πh c h c V V V V V -η==12p p =π,称为增压比。
① 当气缸一定时,则c V 、h V 一定,要使V η增大,则需减小π值;且当π达到一定数值时,V η为零。
②当增压比π一定时,余隙比越大,则V η越低。
(2)对理论耗功的影响]1)[(11]-)[(1 43fg4-12fg1W 1434411211c -p p V p n-n-p p V p n-nnn-nn-==面积面积又∵41p p = 32p p = ∴上式简化为:1)-(11)-V(1)-1](-)[(1W 1111411121c nn-nn-nn-mRgT n-n p n-nV V p p p n-nππ===m 是压气机生产的压缩气体的质量。