热力学复习-精选.pdf
热力学复习题77782
热力学复习题1基本概念表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。
试判断下列叙述是否正确,说明理由。
1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。
2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。
3)由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。
4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。
5)任何可逆过程都是准静态过程。
6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。
这种说法对吗？5．铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是否处于平衡状态？6．知道两个参数就可以确定气体的状态，从而可决定其它参数，例如，已知压力和比容就可确定内能和焓，但理想气体的内能和焓只决定于温度，与压力、比容无关，前后是否矛盾，如何理解？理想气体的性质混合气体处于平衡状态时，各组成气体的温度是否相同，分压力是否相同。
将空气视为理想气体，若已知u ，h ，或u ，T ，能否确定它的状态？为什么？ 气体的比热与过程特征有关，为什么还称c p 、c v 为状态参数？是非题1．当某一过程完成后,如系统能沿原路线反向进行回复到初态,则上述过程称为可逆过程。
( )2．只有可逆过程才能在p-v 图上描述过程进行轨迹。
( )3．可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。
( )5．梅耶公式v p C C =R 也能适用于实际气体。
( )6．混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。
5热力学基础总复习
能量
热功转换
热力学第一定律
Q E W
E M i RT
2
W V2 pdV V1
E M i RT
2
M
Q Cm (T2 T1 )
CV
i 2
R
C p CV R
Cp
CV
M
E CV T
p b T2
Mi
QV E2 E1 2 R(T2 T1 )
0 a T1 V
达末态b，已知a、b两态处于同一条绝热线上(图中虚线是绝热
线)，则气体在
p
(A) (1)过程中吸热，(2) 过程中放热．
a
(2)
(B) (1)过程中放热，(2) 过程中吸热．
中都放热．
O
V
2、如图所示，一定量的理想气体经历 p
a→b→c过程，在此过程中气体从外界吸收热
B
V (m3) 3
C→A：
W3 =0
(3) 整个循环过程中气体所作总功为
W= W1 +W2 +W3 =200 J 因为循环过程气体内能增量为ΔE=0，因此该循环中气体总吸 热
Q =W+ΔE =200 J
5、1mol双原子分子理想气体从状态A(p1,V1)沿p -V图所示直
线变化到状态B(p2,V2)，试求：
b
量Q，系统内能变化ΔE，请在以下空格内填
上>0或<0或= 0：
a
Q_____>_0_______，ΔE ____>_0______．
O
c V
3、在温度分别为 327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工
作的热机，理论上的最大效率为
(A) 25％
工程热力学总复习学习
故不违反第一定律
根据卡诺定理，在同温限的两个恒温热源之间工作的热机，以可逆机效率最高
从申请是否违反自然界普遍规律着手
（二）卡诺循环和卡诺定理
例 某项专利申请书上提出一种热机，从167 ℃的热源接受热量，向7℃冷源排热，热机每接受1000 kJ热量，能发出0.12 kW·h 的电力。请判定专利局是否应受理其申请，为什么？
热机的热效率不可能达到100%； 热机工作时除了有高温热源提供热量外，同时还必须有低温热源，把一部分来自高温热源的热量排给低温热源，作为实现把高温热源提供的热量转换为机械功的必要补偿 。
不可能从单一热源取热，并使之完全变为有用功而不引起其他影响。
热机不可能将从热源吸收的热量全部转变为有用功，而必须将某一 部分传给冷源。
2.1.2 逆向卡诺循环计算
1
2
4
3
（二）卡诺循环和卡诺定理
制冷循环中制冷量
2.1.3.1 制冷循环
高温热源T1
低温热源T2
制冷机
制冷系数：
（二）卡诺循环和卡诺定理
T1
T2
制冷
T
s
s2
s1
T1
T2
以制冷为目的的逆向卡诺循环称为制冷循环
供热循环中供热量
2.1.3.2 供热循环
高温热源T1
低温热源T2
供暖机
供热系数：
（二）卡诺循环和卡诺定理
T1 ’
T2 ’
以供热为目的的逆向卡诺循环称为供热循环
T2
T1
制热
T
s
s2
s1
2.2 卡诺定理
定理：在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可逆热机的 热效率为最高。
《热学》期末复习用 各章习题+参考答案
(
29 × 10 3
)
485������
(4) 空气分子的碰撞频率为
√2������ ������
√2
6 02 × 10 × 22 4 × 10
3 3
×
(3
7 × 10−10)
× 485
(5) 空气分子的平均自由程为
7 9 × 109
������
485 7 9 × 109
6 1 × 10 8������
(������ + ������ )������������ ������ ������������ + ������ ������������
(4)
联立方程(1)(2)(3)(4)解得
������ + ������
������
2
������ ������ ������ (������ ������ + ������ ������ ) (������ + ������ )
������ (������ + ∆������) ������
������
������
(������ + ∆������) ������
������
ln
������������ ������
ln ������
������ + ∆������
ln
Hale Waihona Puke 133 101000ln
2
2
+
20 400
269
因此经过 69 × 60 40 后才能使容器内的压强由 0.101MPa 降为 133Pa.
1-7 (秦允豪 1.3.6) 一抽气机转速������ 400������ ∙ ������������������ ,抽气机每分钟能抽出气体20������.设 容器的容积������ 2 0������,问经过多长时间后才能使容器内的压强由 0.101MPa 降为 133Pa.设抽 气过程中温度始终不变.
热力学第一定律复习
所以上述两过程 W≈0
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3、相变化
（2）有气体参加的过程 例:蒸发 B（l）→ B（g）
定温、定压，W’ =0 时 可逆相变 定温、定压，
Q p =∆ g H l
W = − p∆V = − p (Vg − Vl ) ≈ − pVg ≈ −nRT
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3、相变化
可逆相变
气液间可逆相变（ 气液间可逆相变（恒T、P）P是液体在T时的饱和蒸汽压。 可逆相变 是液体在T时的饱和蒸汽压。 气固间可逆相变 可逆相变（ 是固体在T时的饱和蒸汽压。 气固间可逆相变（恒T、P）P是固体在T时的饱和蒸汽压。 固液间可逆相变 可逆相变（ 是固体在P时的熔点。 固液间可逆相变（恒T、P）T是固体在P时的熔点。
∆U = Q + W ≈∆ g H − nRT l
[一般在大气压及其平衡温度下的相变（可逆相变） 一般在大气压及其平衡温度下的相变（可逆相变） 焓数据可查文献，是基础热数据， 焓数据可查文献，是基础热数据，其与压力关系不 因此不标明压力] 大，因此不标明压力]
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由热力学稳定单质生 （6） 标准摩尔生成焓：一定温度下由热力学稳定单质生 ） 标准摩尔生成焓：一定温度下由热力学稳定单质 的物质B的标准摩尔反应焓 的物质 的标准摩尔反应焓， 成化学计量数 νB=1的物质 的标准摩尔反应焓，称为物质 B在该温度下的标准摩尔生成焓。 ∆f H m ( B )表示 在该温度下的标准摩尔生成焓 在该温度下的标准摩尔生成焓。 没有规定温度， 时的数据有表可查。 1）没有规定温度，一般298.15 K时的数据有表可查。 3）由定义可知：稳定态单质的 ∆f Hm ( B) = 0 稳定态单质的 （6） 标准摩尔燃烧焓:一定 标准摩尔燃烧焓:一定温度下， 1mol物质 B 与 氧气进行完全燃烧反应，生成规定的燃烧产物时的 标准摩尔反应焓，称为B在该温度下的标准摩尔燃烧 焓。 ∆ Hm ( B) 表示.单位：J mol-1 c
热力学第一定律复习
p2 V1 V´
Ⅱ V2 V
17. 如图在一具有导热壁的容器上部装有一可 移动的活塞；当在容器中同时放入锌块及盐酸， 移动的活塞；当在容器中同时放入锌块及盐酸， 令其发生化学反应，则以锌块与盐酸为系统时， 令其发生化学反应，则以锌块与盐酸为系统时， 则（ ）。 ① Q <0,W=0,∆U<0 ② Q=0,W<0, ∆U>0 ③ Q=0,W=0,∆U=0 ④ Q<0,W<0,∆U<0
31. 当热力学第一定律以 当热力学第一定律以dU=δQ - pdV表示时， 表示时， 表示时 它适用于（ 它适用于（ ）。 ①理想气体的可逆过程 ②封闭系统只作膨胀功过程 ③理想气体的等压过程 ④封闭系统的等压过程
32.关系式pV = 常数只适用于（）
①理想气体的可逆过程 ②理想气体的绝热过程 ③理想气体的可逆绝热过程 ④任何气体的绝热过程
R CV
(2)T V
v −1 1 1
= T2V
v −1 2 v
(4) T2 T1 = (V2 V1 ) 28. 对于双原子理想气体其 γ = C p / CV 应等于 （ ）。
① 1.40 ③1.00 ②1.67 ④2.00
30.从定义U = H − pV 出发推断下列关系中的不正确者。 ∂U ∂H (1) = ∂V − p ∂V p p ∂U ∂T (2) = C p ∂V − p p ∂V p ∂U ∂H ∂ T (3) = ∂T ∂V − T ∂V p p p ∂U ∂H ∂ T (4) = ∂T ∂V − p ∂V p p p
γ
33. 1mol单原子理想气体从温度为 单原子理想气体从温度为300K绝热压 单原子理想气体从温度为 绝热压 缩到500K时，其焓变为（ ）。 缩到 时 其焓变为（ ①0 ③2494 J ② 4157J ④ –2494J
热力学复习知识点汇总
概 念 部 分 汇 总 复 习第一章 热力学的基本规律1、热力学与统计物理学所研究的对象：由大量微观粒子组成的宏观物质系统其中所要研究的系统可分为三类孤立系：与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统； 闭系：与外界有能量交换但没有物质交换的系统； 开系：与外界既有能量交换又有物质交换的系统。
2、热力学系统平衡状态的四种参量：几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。
3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相；根据相的数量，可以分为单相系和复相系。
4、热平衡定律(热力学第零定律）：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也处在热平衡.5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。
6、范德瓦尔斯方程是考虑了气体分子之间的相互作用力（排斥力和吸引力）,对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程。
7、准静态过程：过程由无限靠近的平衡态组成，过程进行的每一步，系统都处于平衡态。
8、准静态过程外界对气体所作的功：，外界对气体所作的功是个过程量。
9、绝热过程：系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。
绝热过程中内能U是一个态函数：A B UU W -= 10、热力学第一定律（即能量守恒定律）表述：任何形式的能量，既不能消灭也不能创造，只能从一种形式转换成另一种形式，在转换过程中能量的总量保持恒定；热力学表达式：Q W U U A B +=-；微分形式：W Q Ud d d +=11、态函数焓H ：pV U H +=，等压过程：Vp U H ∆+∆=∆，与热力学第一定律的公式一比较即得：等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加量。
12、焦耳定律：气体的内能只是温度的函数，与体积无关，即)(T U U =。
13．定压热容比：ppT H C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=；定容热容比：V V T U C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂= 公式：nR C C V p=-14、绝热过程的状态方程：const =γpV ；const =γTV ；const 1=-γγT p 。
《热力学与传热学》课程综合复习资料
《热力学与传热学》课程综合复习资料一、判断题：1、理想气体吸热后，温度一定升高。
2、对于顺流换热器，冷流体的出口温度可以大于热流体的出口温度。
3、工程上常用的空气的导热系数随温度的升高而降低。
4、工质进行膨胀时必须对工质加热。
5、工质的熵增就意味着工质经历一个吸热过程。
6、已知湿蒸汽的压力和温度，就可以确定其状态。
7、同一温度场中两条等温线可以相交。
二、简答题:1、夏天，有两个完全相同的储存液态氮的容器放置在一起，一个表面上已结霜，另一个没有。
请问哪一个容器的隔热性能更好？为什么？2、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？3、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100 kJ，求该卡诺热机的热效率及输出功率。
4、辐射换热与对流换热、导热相比，有什么特点？hl的形式，二者有何区别？5、Nu数和Bi数均可写成λ三、计算题:1、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/(kg⋅K)。
2、2kg温度为25 ℃，压力为2 bar的空气经过一个可逆定压过程后，温度升为200 ℃。
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：(1)该过程的膨胀功；（2）过程热量。
3、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/(m2⋅K)。
试计算单位管长上流体与管壁间的换热量。
4、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/(m⋅K)。
新版工程热力学大总结_第五版-新版.pdf
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，这样的过程称为
可逆过程。
膨胀功 ：由于系统容积发生变化（增大或缩小）而通过界面向外界传递的机械功称为膨胀功，也称
容积功。
热量 ：通过热力系边界所传递的除功之外的能量。
热力循环 ：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
1K（ 1℃）所吸收或放出的热量，称为该物
体的定容比热。
定压比热 ：在定压情况下，单位物量的物体，温度变化
1K（ 1℃）所吸收或放出的热量，称为该物
体的定压比热。
定压质量比热 ：在定压过程中，单位质量的物体，当其温度变化
1K （1℃）时，物体和外界交换的
5
热量，称为该物体的定压质量比热。
定压容积比热 ：在定压过程中，单位容积的物体，当其温度变化
热力循环 :
qw
或 u 0 ， du 0
循环热效率 : t w0 q1 q2 1 q2
q1
q1
q1
式中
q1—工质从热源吸热； q2—工质向冷源放热； w 0—循环所作的净功。
制冷系数 ：
q2
q2
1
w0 q1 q2
式中
q1—工质向热源放出热量； q2—工质从冷源吸取热量；
w 0—循环所作的净功。
3
供热系数：
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。
热力学复习资料
3－8 容积由隔板分成两部分，左边盛有压力为600kPa ，温度为27℃的空气，右边为真空，容积为左边5倍。
将隔板抽出后，空气迅速膨胀充满整个容器。
试求容器内最终压力和温度。
设膨胀是在绝热下进行的。
解：热力系：左边的空气系统：整个容器为闭口系统过程特征：绝热，自由膨胀根据闭口系统能量方程W U Q +∆=绝热0=Q自由膨胀W ＝0因此ΔU=0对空气可以看作理想气体，其内能是温度的单值函数，得K T T T T mc v 300120)12(==⇒=-根据理想气体状态方程161211222p V V p V RT p ===＝100kPa 3-9 一个储气罐从压缩空气总管充气，总管内压缩空气参数恒定，为500 kPa ，25℃。
充气开始时，罐内空气参数为100 kPa ，25℃。
求充气终了时罐内空气的温度。
设充气过程是在绝热条件下进行的。
解：开口系统特征：绝热充气过程工质：空气（理想气体）根据开口系统能量方程，忽略动能和未能，同时没有轴功，没有热量传递。
dE h m h m +-=00220没有流出工质m2=0dE=dU=(mu)cv2-(mu)cv1终态工质为流入的工质和原有工质和m0= m cv2-m cv1m cv2 u cv2- m cv1u cv1=m0h0(1)h0=c p T0u cv2=c v T2u cv1=c v T1 m cv1=11RT V p m cv2 =22RT V p 代入上式(1)整理得21)10(1212p p T kT T T kT T -+==398.3K3－12 压力为1MPa 和温度为200℃的空气在一主管道中稳定流动。
现以一绝热容器用带阀门的管道与它相连，慢慢开启阀门使空气从主管道流入容器。
设（1）容器开始时是真空的；（2）容器装有一个用弹簧控制的活塞，活塞的位移与施加在活塞上的压力成正比，而活塞上面的空间是真空，假定弹簧的最初长度是自由长度；（3）容器装在一个活塞，其上有重物，需要1MPa 的压力举起它。
热力学题目复习
2、如果一个人在静止状态下向环境散热率为400kJ/h。假设本教室中有60人在上课，教室全封闭，使用空调系统维持室内恒温。现在空调突然发生故障，求：1）故障后20分钟，教室中空气的热力学能增加量。2）假定教室和环境无热量交换，将教室和所有的人取为热力系，该系统热力学能变化多少？应如何解释教室中空气温度的升高？
1、某职工浴室准备采用太阳能热水器提供50°的热水，已知工人下班的半小时内共需要热水2m³，每台热水器的集热板面积为8㎡，每㎡集热面积可以提供1000kJ的热量给热水，用来把20°的水加热到所需的50°，问需要多少台热水器？（50度水的比体积为0.001m³/kg，水的比热4.187kJ/kg.K）
5、压力为15bar，容积为0.2634 m³的干饱和蒸汽，若对其压缩使容积变为初始的一半，求1）定温压缩过程的终态参数；2）按PV=定值计算会得到什么样的结果？
已知t1=400℃, p1=50bar的蒸汽进入汽轮机绝热膨胀至p2=0.04bar。设环境温度t0=20℃，求：1）若过程是可逆的，1kg蒸汽所做的膨胀功及技术功各为多少？2）若汽轮机的相对效率为0.88，求其做功能力损失为多少？
3、某登山运动员携带一只气压计，在出发地测得大气压力为95kpa，在登山过程中，他连续测得另外三个读数，分别为88.4kpa，83.6kpa，78.7kpa，若大气平均密度为1.2kg/M3,重力加速度g=9.81m/s2保持不变，请确定取三个气压值时对应的高度分别是多少？
热力学复习知识点汇总
热力学复习知识点汇总概念部分汇总复第一章热力学的基本规律1、热力学和统计物理学研究的对象是由大量微观粒子组成的宏观物质系统。
根据能量和物质交换的情况，研究系统可分为孤立系、闭系和开系。
2、热力学系统平衡状态的四种参量是几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。
3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相，根据相的数量，可以分为单相系和复相系。
4、热平衡定律（热力学第零定律）表述：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也处在热平衡。
5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。
6、XXX方程是对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程，考虑了气体分子之间的相互作用力（排斥力和吸引力）。
7、准静态过程是由无限靠近的平衡态组成，过程进行的每一步，系统都处于平衡态。
8、准静态过程外界对气体所作的功是个过程量。
9、绝热过程是系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。
绝热过程中内能是一个态函数。
10、热力学第一定律（能量守恒定律）表述：任何形式的能量既不能消灭也不能创造，只能从一种形式转换成另一种形式，在转换过程中能量的总量保持恒定。
11、态函数焓H是系统内能U和体积V的函数，等压过程中，系统从外界吸收的热量等于焓的增加量。
12、焦耳定律表述：气体的内能只是温度的函数，与体积无关。
13、定压热容比Cp是内能U对温度T的偏导数，定容热容比Cv是焓H对温度T的偏导数，两者之差为nR。
14、绝热过程的状态方程为pV^γ=const，TV^(γ-1)=const，其中γ为定压热容比和定容热容比的比值。
15、卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，正循环为卡诺热机，效率为η=1-T2/T1，逆循环为卡诺制冷机，效率为η=(T1-T2)/T1（只能用于卡诺热机）。
1、获得低温的方法有两种：节流过程和绝热膨胀过程。
在节流过程中，气体的温度会发生变化，这被称为焦耳-汤姆孙效应。
热力学定律归纳复习
热力学定律归纳复习知识点一、功和内能1、绝热过程：热力学系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界传热的热力学过程，称为绝热过程。
2、内能：内能是一种与热运动有关的能量。
在物理学中，我们把物体内所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
内能用字母U表示。
在宏观上，热力学系统的内能U是状态量的函数，由系统的分子数、温度、体积决定。
3、绝热过程功和能的关系功是过程量，能量是状态量，功是能量变化的量度。
某热力学系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量就等于外界对系统所做的功W，即ΔU=W可见，这一过程实现了其它形式的能与内能之间的转化。
知识点二、热和内能1、热传递：两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，这个过程称之为热传递。
2、热传递的方式：热传导、对流热、热辐射。
3、热传递过程热和能的关系某热力学系统从状态1经过单纯的传热过程达到状态2时，内能的增加量就等于外界对系统传递的热量Q，即ΔU=Q可见，这一过程只是实现了内能与内能之间的转移。
知识点三、热力学第一定律、能量守恒定律1、热力学第一定律①热力学第一定律表述：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所作的功的和。
②热力学第一定律表达式ΔU=W+Q③应用热力学第一定律解题的思路与步骤：1)、明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统。
2）、分别列出物体或系统(吸收或放出的热量)和外界对物体或系统所做的功。
3）、据热力学第一定律列出方程进行求解，应用热力学第一定律计算时，要依照符号法则代入数据，对结果的正负也同样依照规则来解释其意义。
4）、几种特殊情况：若过程是绝热的，即Q=0，则：W=ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。
若过程中不做功，即W=0，则：Q=ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。
若过程的始末状态物体的内能不变，即ΔU=0，则:W+Q=0,外界对物体做的功等于物体放出的热量。
热力学复习大纲
复习大纲绪论重点：了解工程热力学的主要内容及研究方法第一章基本概念及定义重点：工质热力系统、边界、热力系统的类型工质的热力学状态、参数 6个基本状态参数状态方程、坐标图平衡状态、准平衡（静态）过程过程功和热量、热力循环第二章热力学第一定律重点：实质热力学能、总能、推动功流动功、焓第一定律的基本能量方程热量的符号、功量的符号开、闭口系统能量方程第三章气体和蒸气的性质重点：理想气体状态方程比热容、热力学能、焓和熵水蒸汽1点2线3区 5态第四章气体和蒸气的基本热力过程重点：可逆多变过程、定温、定压、定容、定熵过程综合分析第五章热力学第二定律重点：表述卡诺循环克劳休斯积分熵方程孤立系统熵增原理火用第六章实际气体的性质及热力学一般关系式一般了解：范德瓦尔方程对应态原理通用压缩因子图麦克斯韦关系热系数热力学能、焓和熵、比热容的一般关系式第七章气体与蒸气的流动重点：稳定流动的基本方程：连续性方程、能量方程、过程方程、声速方程滞止参数的意义及其计算促使流速改变的条件：力学条件几何条件喷管形状的确定及计算临界压力比背压变化对喷管流动、出口参数的影响第八章压气机的热力过程重点：余隙容积产生、影响多级压缩、中间冷却第九章气体动力循环重点：混合加热理想循环热效率定压、定容加热理想循环热效率比较及分析燃气轮机装置循环热效率提高燃气轮机循环热效率的措施第十章蒸汽动力装置循环重点：朗肯循环由来热效率分析再热循环热效率回热循环热效率第十一章制冷循环重点：压缩空气制冷循环组成、设备、制冷系数压缩蒸汽制冷循环组成、设备、制冷系数两种循环的异同热泵循环第十二章理想气体混合物及湿空气重点：混合气体分压力、分体积定律成分：质量分数、摩尔分数、体积分数，三者的关系湿空气、干空气饱和、不饱和、露点相对湿度、含湿量干、湿球温度h-d图及其应用复习题(题中涉及的有关水蒸汽的数据，考试时均会给出，不用自己查表。
复习题中所需要的数据，需要自己找相关图表查数）习题：课本上的例题、课后思考题、留的作业题第一章基本概念及定义1、热力平衡状态2、准静态过程3、热力系统4、功量与热量第二章热力学第一定律1、热力学第一定律2、技术功3、课后思考题2-4、2-5.（P56）4、一蒸汽锅炉每小时生产P1 = 20 bar , t1= 350℃的蒸汽10吨,设锅炉给水温度t2= 40℃，锅炉效率ηK = 0．78，煤的发热值QL= 29700 KJ/Kg，求锅炉的耗煤量。
热力学复习资料
1.由于 Q和 W都是过程量，故其差值（ Q-W）也是过程量。
2.任一热力循环的热效率都可以用公式1T2计算。
t T13.在水蒸汽的热力过程中可以存在又等温又等压的过程。
4.容积比热是容积保持不变时的比热。
5.dq dh vdp 对于闭口系统和稳定流动开口系统的可逆过程都适用。
6.可逆过程一定是准静态过程，而准静态过程不一定是可逆过程。
7.流动功的大小仅取决于系统进出口的状态，而与经历的过程无关。
8. 当压力超过临界压力，温度超过临界温度，则H2O处在液态。
9.将热力系统与其发生关系的外界组成一个新系统，则该新系统必然是一孤立系统。
10.工质稳定流经一开口系统的技术功大于容积功。
11.工质吸热，其熵一定增加；工质放热，其熵不一定减小。
12.在渐扩喷管中截面积增大则气流速度只能减小。
13.无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的内能差。
2 dq14. 理想气体熵的计算公式由可逆过程S 得出，故只适用于可逆过程。
1 T15.气体的 C p值总是大于 C v值。
16.温度越高则 V " V ' 的值越大。
17.容器中气体压力不变，则容器上压力表的读数也不会变。
18.过程量 Q 和W只与过程特性有关。
19.饱和湿空气中的水蒸气一定是干饱和蒸汽。
20.一切实际过程都有熵产。
21. 焓的定义是h u pv 对于闭口系统而言，因为工质没有流动，所以 ( pv) 0 ，因此， h u ( pv)u 。
22.工质经过一个不可逆循环，其ds 0成立。
23.对一渐放形短管，当进口流速为超音速时，可作扩压管使用。
24.蒸汽动力循环中冷凝器的25.已知多变过程曲线上任意两点的参数值就可以确定多变指数n。
26.已知相同恒温热源和相同恒温冷源之间的一切热机，不论采用什么工质，它们的热效率均相等。
27.在喷管中对提高气流速度起主要作用的是喷管通道截面的形状。
28.热能可以自发转变为机械功。
29.系统的熵不能减小，而只能不变或增加。
热力学第二定律复习题..
热⼒学第⼆定律复习题..热⼒学第⼆定律（r δ/0Q T =∑）→熵函数引出 0< (不可能发⽣的过程) 0= (可逆过程)0>(⾃发、不可逆过程)S ?环)I R ηη≤ 不等式：)0A B iA BS →→?≥函数G 和Helmholtz 函数A 的⽬的A U TS ≡-，G H TS ≡-d d d d d d d d T S p VT S V p S T p V S T V p -+---+ W ' =0，组成恒定封闭系统的可逆和不可逆过程。
但积分时要⽤可逆途径的V ~p 或T ~S 间的函数关系。
应⽤条件： V )S =-(?p /?S )V , (?T /?p )S =(?V /?S )p V )T =(?p /?T )V , (?S /?p )T =-(?V /?T )p应⽤：⽤易于测量的量表⽰不学关系式的推导和证明<0 (⾃发过程) =0 (平衡(可逆)过程)判据△A T ，V ，W ’=0判据△G T ，p ，W ’=0<0 (⾃发过程) =0 (平衡(可逆)过程)基本计算公式/()/rS Q T dU W Tδδ==-, △S环=-Q体/T环△A=△U-△(TS) ，d A=-S d T-p d V△G=△H-△(TS) ，d G=-S d T-V d p不同变化过程△S、△A、△G 的计算简单pVT变化(常压下)凝聚相及实际⽓体恒温：△S =-Q r/T；△A T≈0 ，△G T≈V△p≈0(仅对凝聚相)△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS); △A≈△G恒压变温21,(/)Tp mTS nC T dT=nC p,m ln(T2/T1)C p,m=常数恒容变温21(/)TV mTS nC T dT=nC V,m ln(T2/T1)C V,m=常数△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS); △A≈△G理想⽓体△A、△G的计算恒温:△A T=△G T=nRT ln(p2/p1)=- nRT ln(V2/V1)变温：△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS)计算△S△S=nC V ,m ln(T2/T1)+nR ln(V2/V1)= nC p,m ln(T2/T1)-nR ln(p2/p1)= nC V,m ln(p2/p1)+ nC p,m ln(V2/V1)纯物质两相平衡时T~p关系g?l或s两相平衡时T~p关系任意两相平衡T~p关系：m md/d /p T T V Hββαα=??(Clapeyron⽅程)微分式：vap m2d lndHpT RT定积分式：ln(p2/p1)=-△vap H m/R(1/T2-1/T1)不定积分式：ln p=-△vap H m/RT+C恒压相变化不可逆：设计始、末态相同的可逆过程计S=△H/T；△G=0；△A≈0（凝聚态间相变）=-△n(g)RT (g?l或s)化学变化标准摩尔⽣成Gibbs函数r m,BG定义r m B m,BBS Sν=∑，r m B f m,BBH Hν=∑，r m r m r mG H T S=-或r m B f m,BG Gν=∑G-H⽅程(?△G/?T)p=(△G-△H)/T或[?(△G/T)/?T]p=-△H/T2r m0()//ln1/21/6G T T H T IR a T bT cT=+---应⽤：利⽤G-H⽅程的积分式，可通过已知T1时的△G(T1)或△A(T1)求T2时的△G(T2)或△A(T2)微分式热⼒学第三定律及其物理意义规定熵、标准摩尔熵定义任⼀物质标准摩尔熵的计算⼀、选择题1．体系经历⼀个正的卡诺循环后，试判断下列哪⼀种说法是错误的？（a ）体系本⾝没有任何变化（b ）再沿反⽅向经历⼀个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化（c ）体系复原了，但环境并未复原（d ）体系和环境都没有任何变化(答案) d （什么叫卡诺循环？以理想⽓体为⼯作物质，从⾼温(T h )热源吸收(Q h )的热量，⼀部分通过理想热机⽤来对外做功(Wr )另⼀部分(Qc)的热量放给低温(Tc)热源。
热力学整理资料
简答题1、简述剩余性质的定义和作用。
剩余性质定义， *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。
（1）虽然甲烷具有较高的燃烧值，但在它的临界温度远低于常温，而乙烷的临界温度也低于夏天的最高温度，也就是说，即使压力再高，也不能使它们液化。
（2）尽管己烷的临界压力较低，但它的正常沸点远高于常温，即在常温它不易气化，不利于燃烧。
3.写出封闭系统和稳定流动系统的热力学第一定律。
答：封闭系统的热力学第一定律：W Q U +=∆稳流系统的热力学第一定律：s W Q Z g u H +=∆+∆+∆221 4.写出维里方程中维里系数B 、C 的物理意义，并写出舍项维里方程的混合规则。
（重点,去年考了,很多人没写出来,不知道今年还考不考）答：第二维里系数B 代表两分子间的相互作用，第三维里系数C 代表三分子间相互作用，B 和C 的数值都仅仅与温度T 有关；舍项维里方程的混合规则为：∑∑===n i n j ij j i M B y y B 11，()10ij ij ij cij cij ij B B p RT B ω+=，6.10422.0083.0prij T B -=，2.41172.0139.0prij T B -=，cij pr T T T =，()()5.01cj ci ij cij T T k T ⋅-=，cij cij cij cij V RT Z p =，()[]331315.0Cj ci cij V V V +=，()cj ci cij Z Z Z +=5.0，()j i ij ωωω+=5.05.写出混合物中i 组元逸度和逸度系数的定义式。
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（ D）无法确定；
7、同一地点，普通锅中的开水与高压锅中的开水
。
（ A ）温度相同，压力不同；
（ B）压力相同，温度不同；
（ C ）压力相同，温度相同；
（ D）压力不同，温度不同；
10、 pvk =常数 k cp cv 适用于
。
（ A ）一切绝热过程； （ C ）任何气体可逆绝热过程；
（ B）理想气体绝热过程； （ D）理想气体可逆绝热过程；
U
40.81 kJ
Rg cp cV 5.20 kJ kg K 3.123 kJ kg K 2.077 kJ kg K
2-6 绝热刚性容器中间用隔热板将容器一分为二， 左侧有 0.05 kmol 的 300 K 、2.8 MPa 的高压空气，右侧为真空。若抽去隔板，试求容器中的熵变。
解：抽出隔板，自由膨胀，因
cv =____ J/(kg k) 。
15、卡诺循环包括两个 _________过程和两个 _______过程。
16、工质绝热节流后，压力 _______，熵 _______。
17、在 T-s 图上，任意一个逆向循环吸热 ______放热。 （填“大于”、 “小于”或“等于”）
18、卡诺热机效率 _________实际热机效率。（填“大于”、“小于”或“等于”）
（）
（
）
（
）
21、无论过程是否可逆， 闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、 终态的内能差。
（
）
22、孤立系统的熵增原理表明： 过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。
（）
23、闭口系统进行一放热过程， 其熵一定减少。
（
）
24、容器中气体的压力不变， 则压力表的读数也绝对不会改变。
（
）
25、熵增大的过程必定为吸热过程。
Q Qm QE QB Q1 0
Qm 375 kJ/s 3600s 1.35 106 kJ
QE 50 0.1kJ/s 3600 s 18000 kJ
Q1 3 106 kJ
QB Q1 Qm QE 3 106 kJ 1.35 106 kJ 18000 kJ 1632000 kJ
3-5. 夏日，为避免阳光直射，密闭门窗，用电扇取凉，若假定房间内初温为
4、烘干过程中先加热湿空气有什么作用？
5. 画出朗肯循环 T-S 图并用各状态点的焓表示出循环中汽轮机的输出功、水泵所消耗的功 及循环热效率。
五、计算题
2-5 某种理想气体初态时 p1 520 kPa 、 V1 0.1419 m 3 ，经放热膨胀过程，终态的 p2 170 kPa 、 V2 0.2744 m 3 ，过程中焓值变化 H 67.95 kJ 。已知该气体的比定 压热容 cp 5.20 kJ kg K ，且为定值，试求：（ 1）热力学能变化量 U ；（ 2）比定容 热容 cV 和气体常数 Rg 。
则两者压力的大小为 pH 2 ______ pO2 。
若二个容器内气体的温度相等，
10、设有一卡诺机工作于 600℃和 30℃热源之间，卡诺机在循环工作中从高温热源吸热
1000kJ ，则向低温热源的放热为 ______。
11、水蒸汽定压加热过程水吸热生成过热蒸汽必需经历五种状态变化，即未饱和水、饱和
T1
V1
50 mol 8.3145 J mol K
0.089 m 3
ln
3 288.2 J K
0.0445 m
3-3. 气体在某一过程中吸收了 50J 的热量， 同时热力学能增加了 过程还是压缩过程？对外作功是多少？
解：取气体为系统，根据闭口系能量方程式
84J，问此过程是膨胀
W Q U 50 J 80 J 34 J
28 ℃，压
力为 0.1 MPa，电扇的功率为 0.06 kW ，太阳直射传入的热量为 0.1 kW ，若室内有三人，每人
每小时向环境散发的热量为 418.7kJ，通过墙壁向外散热 1800kJ/h，试求面积为 215 m，高度
所以过程是压缩过程，外界对气体做功 34 J。 3-4. 在冬季，某加工车间每小时经过墙壁和玻璃等处损失热量
机床的总功率为 375 kW ，且全部动力最终变成了热能。另外，
3×106 kJ，车间中各种 室内经常点着 50 盏 100W 的
电灯。为使该车间温度保持不变，每小时需另外加入多少热量？
解：要使车间保持温度不变，必须使车间内每小时产生的热量等于散失的热量，即
Q 0 ， W 0 ，故 U 0 ，即 nCV ,m T2 T1 0 。所以，
T2 T1 300 K
VA
nRTA1 pA1
50 mol 8.3145 J mol K 2.8 106 Pa
300 K
3
0.0445 m
VB VA 0.0445 m3 ， V VB VA 0.089 m3
S n CV, m ln T2 R ln V2
D 热量可从高温物体传到低温物体而不产生其他变化
29、如循环的目的是将热能持续的转化为机械能，则该循环是
----
A 制冷循环 B 热机循环 C 逆循环 D 热泵循环
三、填空题
1、卡诺循环包括两个 _________过程和两个 _________过程
3、干度的定义为
。
4、理想气体多变指数 n=1，系统与外界传热量 q =______。
（
）
26、熵产 Sg 0 的过程必为不可逆过程。
（
）
28、稳定流动系统进出口工质的状态相同。
（
）
29、不可能从单一热源取热使之完全转变为功。
（）
30、容器中气体压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。
（）
31、闭口系统进行放热过程， 其熵一定减少。
（）
32、对于过热水蒸气， 干度 x>1 。
（）
33、理想气体的热力学能、 焓和熵不仅仅是温度的单值函数。
（ B）系统所经历的过程；
（C ）（ A）和（ B）；
（ D ）系统的熵变；
5、某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式
。 正确。
（ A ） ds＞ dq/T； （ B） ds ＜ dq/T； （ C） ds=dq/T ；
（ D）不确定；
6、理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓
。
（ A ）升高பைடு நூலகம் （ B）降低； （ C）不变；
12、一绝热刚体容器用隔板分成两部分，左边盛有高压理想气体，右边为真空，抽去隔板
后，容器内的气体温度将
。
（ A ）升高； （ B）降低； （ C）不变； （ D）不确定；
13、自发过程的特点是
。
（ A ）不可逆； （ B）伴随非自发过程才能进行；（
逆；
C）系统熵必然减少；
（ D）可
14、工质稳定流动流经热力设备时工质宏观动能和位能的变化以及热力设备对外输出的功
合并在一起称为 (
)。
（ A ）体积功 w； （ B）技术功 wt
（C ）轴功 ws
（ D）推动功 pv
15、工质进行了一个温度和压力升高、放热的多变过程，则多变指数
n 为(
)。
（ A ） n<0
（ B） 0<n<1
（ C） 1<n<k
（D ） n>k
16、理想气体某一过程的技术功 wt 等于吸热量 q，该过程是 (
19、若从某一初态经可逆与不可逆两条途径到达同一终态，则不可逆途径的
△S
可逆
过程 △ S。（填“大于”、“小于”或“等于”）
四、分析说明题
1、 试在所给参数坐标图上定性地画出理想气体过点
1 的下述过程，分别指出该过程的过
程指数 n 应当在什么数值范围内 (图中请标明四个基本过程线 )： （ 1）压缩、升温、吸热的过程 （ 2）膨胀、降温、吸热的过程。 2、请在 p-v 图与 T-s 图上画出燃气轮机定压加热理想循环过程，并指出各过程线分别表明 什么过程。 3、试在 p-v图及 T -s图上表征下列两个多变过程，并指出这两个过程的热量及功量的正负号。 （ 1） n=1.15的膨胀的过程；（ 2） n<0的温度升高的过程；
一、是非题
1、可逆循环热效率都相等，
t 1 T2 。 T1
（）
2、如果从同一初始态到同一终态有两条途径， Sf，不可逆 > Sf，可逆 ， Sg，不可逆 > Sg，可逆 。
一为可逆， 另一为不可逆， 则 S 不可逆 > S 可逆 ， （）
3、工质经过不可逆循环
ds 0 ， q 0 。 Tr
（）
4、由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。
C 高温热源的温度和低温热源的温度
D 高温热源的温度和低温热源的温度及工作性质
26、理想气体绝热过程中，工质的熵的变化量
----
A 大于 0 B 小于 0 C 等于 0 D 大于等于 0
27、下列说法中 ---- 不对
①理想气体经过绝热节流后，温度不变，熵值也不变；
② 不论进行何种热力过程，理想气体的比热不可能小于零；
水、 ______ 、
及过热蒸汽状态。
12、当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为
_______。
13、由热力系与外界发生 _______交换而引起的熵变化称为熵流。
14 、 已 知 某 双 原 子 气 体 的 气 体 常 数 Rg 260J/(kg K) ， 则 其 定 值 比 热 容
（）
34、理想气体绝热节流后温度不变。
（）
二、选择题
1、如果热机从热源吸热 100kJ，对外作功 100kJ，则
。
（A ）违反热力学第一定律；
（ B）违反热力学第二定律；