工程热力学复习纲要
工程热力学复习提纲
⼯程热⼒学复习提纲⼯程热⼒学复习提纲第⼀章1、热⼒系、边界和外界的关系。
特别是边界是可以真实的、虚拟的、固定的或移动的。
2、闭⼝系和开⼝系的定义。
闭⼝系是热⼒系与外界通过边界没有质量交换,但可以有能量交换;开⼝系是热⼒系与外界通过边界有质量和能量交换。
3、绝热系和孤⽴系的定义绝热系是热⼒系与外界通过边界没有热量交换,但可以有质量交换。
孤⽴系是⽆能量交换和质量交换。
4、简单可压缩系的定—由可压缩物质组成,与外界除了热量交换外,只交换容积变化功的有限物质系统。
5、状态参数,,,,,p V T U H S与过程⽆关⽽与初终态有关。
对于简单可压缩系,只需要两个彼此独⽴的状态参数就可以确定其状态。
6、平衡态的定义—⽆外界影响的系统保持状态参数不随时间⽽改变的状态。
在边界上与外界⽆能量交换。
系统与外界不存在任何势差:温度差、压⼒差等。
7、理想⽓体状态⽅程8、热⼒过程—处于平衡状态的热⼒系,如果在边界上受到势差的影响,平衡状态就被破坏,随之产⽣⼀系列变化直⾄新的⼀个平衡状态建⽴为⽌,这⼀系列变化组成的就是热⼒过程。
不平衡过程(有限势差)—只有初态和终态是平衡状态,中间经历的状态都是不平衡状态。
在参数坐标图上只能⽤虚线表⽰。
准平衡过程(⽆限⼩势差)9、可逆过程—如果热⼒系完成⼀个过程后,在按原路径逆向进⾏时,使热⼒系和外界都返回原状态⽽不留下任何变化的过程,称为可逆过程。
实现条件:(1)准平衡过程;(2)不存在任何形式的能量耗散,如摩擦、电阻等使功变为热的现象。
10、功和热微元过程不能表⽰成d W ,d Q 。
只能表⽰成δW,δQ。
有限过程,不能表⽰成△W,△Q ,只能表⽰成W,Q。
循环过程,∮W≠0,∮Q ≠0。
系统对外作功为“+外界对系统作功为“-”条件:可逆过程系统对外放热为“-”11、热⼒循环—热⼒系从⼀初态出发,经历⼀系列状态变化后,⼜回到初态的状态变化过程,称作循环。
特性:⼀切状态参数恢复原值,即∮0。
湖大工程热力学复习提纲.docx
基本概念一、概论1、热流量、热流密度的定义2、导热、对流换热、辐射传热的定义3、三种基本的热量传递方式的差别,傅立叶定律、牛顿冷却公式、波尔兹曼定律。
4、传热系数的概念、在热阻的概念、热路欧姆定律。
5、导热、对流传热热阻的表达式,导热系数、对流换热系数的单位?6、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70W/(m2.K),其复合传热系数为多少?二、导热K温度场、温度梯度、等温面的定义2、导热系数的定义,及影响因素;热扩散率的定义、影响因素,及于导热系数的区别。
3、稳态与非稳态导热的概念4、傅里叶定律,导热微分方程?定解条件的定义,几类边界条件的概念?5、什么是保温材料6、肋效率的定义三、对流换热1. 速度、温度边界层的概念?2、定性温度、特征长度的概念?3、相似准则(如Nu,Re,Pr,Gr,Ra):由几个变量组成的无量纲的组合量的物理意义及表达式?4、对流换热的分类,及各种对流方式的定义?(自然对流、强制对流X (单相对流、相变对流)5、影响对流传热系数的主要因素?6、温度边界层对对流换热系数的影响?7、对流换热微分表达式?8、大容器饱和沸腾曲线?分几个区域?各区域的特点?临界热流密度的概念?9、强化管内强制对流换热的方法?管内流动的入口效应的概念?10、不同类型的对流换热的流态的判据及大小?11、影响自然对流、强制对流的Nu的物性参数?12、外掠管束对流中顺排与叉排的优缺点?13、不凝结气体对膜态凝结换热的影响机理?四、辐射传热仁热辐射的机理?2、吸收比、反射比、穿透比、黑体、白体、透明体、灰体、漫射表面的定义?3、辐射力、有效辐射、投入辐射、定向辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度?4、波尔兹曼定律、普朗特定律、兰贝特定律?与之相对应的发射率、光谱发射率、定向辐射率?韦恩位移公式?5、基尔霍夫定律?6、角系数的定义?几个特性?7、表面辐射热阻、空间辐射热阻的定义?遮热板的机理?重辐射面的定义?8、气体辐射的2个特点?9、什么是“温室效应”?试用传热原理说明冬天可以用玻璃温室种植热带植物的原理?为什么说大气中的C02含量增加会导致温室效应?五、传热过程及换热器仁什么是传热过程?什么是复合传热?肋系数?效能的概念?2、顺流与逆流,哪一种换热更强?3、临界热绝缘直径?4、平均温差的两种计算方法?对数平均温差的总表达式?5、换热器的定义及分类?6、污垢对传热过程的影响?7、有一台钢管换热器,热水在管内流动,空气在管束间作多次折流横向冲刷管束以冷却管内热水。
工程热力学深刻复习大纲
809《工程热力学》复习大纲第一章.基本概念熟练掌握热力学的基本概念、名词和术语。
第二章.热力学第一定律熟练掌握热力学热力学第一定律,掌握热力学第一定律的表述和实质。
熟练掌握各种热力系热力学第一定律的基本能量方程式及其应用。
熟练掌握基本概念内能、焓、熵、热量、膨胀功、技术功、推动功。
第三章.理想气体的性质熟练掌握理想气体的性质、状态方程及其应用。
熟练掌握气体常数、通用气体常数、比热等。
掌握理想气体及理想气体的混合物的内能、焓、熵的计算。
第四章.理想气体的基本过程熟练掌握理想气体的热力过程的计算及其在坐标图上的表示。
第五章.热力学第二定律掌握热力学第二定律的表述和实质。
熟练掌握热力学第二定律、循环、卡诺循环和卡诺定理。
熟练掌握孤立系统熵增原理、可用能的损失及计算。
第六章.实际气体的性质掌握实际气体方程。
熟练掌握范德瓦尔实际气体方程。
掌握压缩因子、通用压缩因子。
第七章.水蒸气掌握实际气体方程。
熟练掌握水蒸气图表的构成和应用。
第八章.气体和蒸汽的流动掌握稳定流动的基本方程。
熟练掌握喷管的计算。
掌握绝热滞止、绝热节流。
熟练掌握促使流速改变的条件。
第九章.压缩机的热力过程掌握压缩机的工作原理、热力过程的计算。
掌握余隙容积对压缩过程的影响。
掌握多级压缩中间冷却的压缩过程。
第十章.活塞式内燃机循环掌握各种内燃机循环的分析、计算和循环相应在坐标图的表示。
掌握提高循环效率的方法和途径。
第十一章.燃气轮机装置循环掌握各种燃气轮机循环的分析、计算和循环相应在坐标图的表示。
掌握提高循环效率的方法和途径。
第十二章.蒸汽动力循环熟练掌握郎肯循环、再热循环、回热循环的分析、计算。
第十三章.制冷循环掌握空气压缩制冷循环的分析、计算和循环相应在坐标图的表示。
掌握提高制冷系数的方法和途径。
了解蒸汽压缩式制冷循环、喷射式制冷循环。
第十四章.湿空气熟练掌握湿空气的概念。
熟练掌握相对湿度、绝对湿度、含湿量等概念。
掌握使用含湿图。
了解实际应用的湿空气过程。
工程热力学复习大纲【VIP专享】
工程热力学复习大纲一名词解释1 比热容的定义为:单位物量的物质,温度升高或降低1K(1°C)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热容(有时简称比热)。
即c=δq/dT。
2定容比热容:在定容情况下,单位物量的气体,温度变化1K(1°C)所吸收或放出的热量。
即c v=δq v/dT3定压比热容:在定压情况下,单位物量的气体,温度变化1K(1°C)所吸收或放出的热量。
4 梅耶公式(适用于理想气体):c p-c v=R5 c p与c v之比值称为比热容比,它也是一个重要参数。
K= c p/c v=M c p/M c v6 膨胀功(也称容积功):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。
7绝热节流:稳态稳流的流体快速流过狭窄断面,来不及与外界换热也没有功量的传递,可理想化称为绝热节流。
绝热节流前后焓相等。
h1=h28 节流过程是指流体(液体、气体)在管道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物等设备时,由于局部阻力,使流体压力降低的一种特殊流动过程。
若节流过程中流体与外界没有热量交换,称为绝热节流。
9绝对湿度:每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量,称为湿空气的绝对湿度。
绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度ρv,按理想气体状态方程其计算式为ρv=mv/V=pv/RvT(kg/m³) 10相对湿度(φ):湿空气的绝对湿度ρv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度ρs的比值。
11 定熵滞止参数:将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压,使其流速降低为零,这时气体的参数称为定熵滞止参数。
12准静态过程:理论研究可以设想一种过程,这种过程进行的非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡状态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,即整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成,这样的过程称为准静态过程。
13可逆过程:系统经历某一过程后,如果能使系统与外界同时恢复到初始状态,对外界没有留下任何影响,既没有得到功,也没有消耗功。
工程热力学复习大纲
工程热力学复习大纲一名词解释1 比热容的定义为:单位物量的物质,温度升高或降低1K(1°C)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热容(有时简称比热)。
即 c=δq/dT。
2定容比热容:在定容情况下,单位物量的气体,温度变化1K(1°C)所吸收或放出的热量。
即c v=δq v/dT3定压比热容:在定压情况下,单位物量的气体,温度变化1K(1°C)所吸收或放出的热量。
4 梅耶公式(适用于理想气体):c p-c v=R5 c p与c v之比值称为比热容比,它也是一个重要参数。
K= c p/c v=M c p/M c v6 膨胀功(也称容积功):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。
7绝热节流:稳态稳流的流体快速流过狭窄断面,来不及与外界换热也没有功量的传递,可理想化称为绝热节流。
绝热节流前后焓相等。
h1=h28 节流过程是指流体(液体、气体)在管道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物等设备时,由于局部阻力,使流体压力降低的一种特殊流动过程。
若节流过程中流体与外界没有热量交换,称为绝热节流。
9绝对湿度:每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量,称为湿空气的绝对湿度。
绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度ρv,按理想气体状态方程其计算式为ρv=mv/V=pv/RvT(kg/m³) 10相对湿度(φ):湿空气的绝对湿度ρv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度ρs的比值。
11 定熵滞止参数:将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压,使其流速降低为零,这时气体的参数称为定熵滞止参数。
12准静态过程:理论研究可以设想一种过程,这种过程进行的非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡状态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,即整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成,这样的过程称为准静态过程。
13可逆过程:系统经历某一过程后,如果能使系统与外界同时恢复到初始状态,对外界没有留下任何影响,既没有得到功,也没有消耗功。
工程热力学复习大纲资料重点
• 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
工程热力学复习提纲
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。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统。
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。
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。
注:热力学温标和摄氏温标,T=273+t。
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。
注:课本中如无特殊说明,则所说压力即为绝对压力。
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,如系统的容积、内能、焓、熵等。
工程热力学复习大纲
工程热力学复习大纲第一章基本概念1. 热力学系统(热力系)的定义及其描述。
2. 热力系的平衡状态以及由这样的平衡状态构成的准(内部)平衡过程。
3. 温度、压力、比体积、热力学能、焓和熵是描述平衡(均匀)状态的六个常用的状态参数。
4. 温度、压力、比体积这三个基本状态参数之间的关系称为状态方程。
5.(传)热量和(作)功(量)是在热力过程中热力系与外界交换的两种基本能量形式。
6. 功和热量都是过程量(参数)。
7. 过程量与状态量的特性及相互区别。
第二章热力学第一定律1. 一般热力系的热力学第一定律基本表达式-基本能量方程。
2. 闭口系、开口系、稳定流动系统的能量方程。
3.功和热量的基本计算公式以及功和热量在状态坐标图中的表示。
第三章热力学第二定律1. 熵流、熵产、熵方程及其应用。
2. 卡诺定理和卡诺循环及其应用。
3. 克劳修斯积分式及其应用。
4. 孤立系熵增原理及其应用。
5. 热量的可用能及其的不可逆损失。
6. 热量火用、流动工质火用和热力学能火用及其火用损等概念。
第四章气体的热力性质1. 实际气体和理想气体。
2. 理想气体状态方程和气体常数。
3. 理想气体的比热容、热力学能、焓和熵的计算式。
4. 实际气体与理想气体在状态方程和集聚态上的偏离。
5. 范德瓦尔方程等新的实际气体状态方程。
6. 通用压缩因子图及其在求得实际气体热力性质中的作用。
第五章热力学微分关系式1. 特征函数及四个常用的特征函数。
2. 麦克斯韦关系式。
3. 纯物质的熵、焓、热力学能及比热容的普遍关系式。
第六章水蒸气的热力性质1. 水蒸气饱和状态及其相关概念。
2. 水蒸气产生过程及水蒸气图。
3.水蒸气热力过程。
第七章理想混合气体与湿空气1. 理想混合气体的成分表示方法及其热力性质计算。
2. 湿空气、饱和湿空气与未饱和湿空气、湿空气的绝对湿度、相对湿度、含湿量。
3. 露点温度、湿球温度。
4. 含湿图及其应用。
第八章理想气体的热力过程1.研究热力过程的任务和目的及热力过程两种分类。
热工学基础复习大纲
热工学基础复习大纲第一篇工程热力学第一章工质及理想气体一、状态及状态参数识记:系统的状态。
状态参数。
理解:平衡状态。
状态参数只是状态的函数。
应用:基本状态参数:热力学温度、绝对压力和质量体积,它们的测量与单位。
二、理想气体及其状态方程式识记:理想气体的物理模型(假设)。
理想气体状态方程式。
气体常数。
理解:气体量分别用1kg、mkg和nmol表示的理想气体状态方程式。
应用:理想气体状态方程式的应用。
三、气体的比热容识记:质量热容、体积热容和摩尔热容,定压热容和定容热容。
比热容比。
理解:理想气体的比定压热容和比定热容只是温度的函数。
迈耶公式。
应用:利用热容计算热量。
用理想气体比热容随温度变化的关系式计算真实比热容和平均比热容。
用比热容表计算热量。
理想气体定值比热容的使用。
四、理想气体的热力学能、焓和熵识记:理想气体热力学能、焓和熵变化量的计算式。
温熵图理解:过程中气体热力学能、焓和熵的变化量决定于过程的初状态和终状态。
理想气体热力学能和焓都只是温度的函数;熵不仅与温度有关,还与压力有关。
应用:理想气体热力学能、焓和熵变化量的计算。
在温熵图上表示热量。
五、混合气体识记:混合气体的热力性质取决于各组成气体的性质及成分。
混合气体成分表示法:质量分数、体积分数和摩尔分数,它们之间的换算关系。
理解:处于平衡状态的理想气体混合物中,各组元气体互不影响,它们的行为像各自单独存在一样充满共同的体积。
分压力定律和分体积定律。
第二章热力学第一定律一、系统及其分类识记:系统、边界与外界、工质。
理解:系统与外界的相互作用:能量交换与物质交换。
系统的分类:闭口系统与开口系统、绝热系统、孤立系统二、系统热力学能是系统状态是函数,热量和功是系统与外界之间传递的两种形式的能量。
识记:系统的内部储存能(热力学能)和外部储存能。
理解:系统的状态、过程和过程量在压容图上的图示。
应用:系统体积变化功的计算。
三、热力学第一定律及其解析式识记:热力学第一定律的表述,解析式的各种书写形式。
工程热力学复习重点
热力系统:被人为分割出来,作为热力学研究对象的有限物质系统。
开口系:热力系统和外界不仅有能量交换而且有物质交换。
闭口系:热力系统和外界只有能量交换而无物质交换。
绝热系:热力系统和外界间无热量交换。
孤立系:当一个热力系统和外界既无能量交换又无能量交换。
平衡状态:热力系统在不受外界影响的条件下,系统的状态能够始终保持不变。
稳定状态:系统的参数不随时间而改变。
准平衡过程(准静态过程):若过程进行得相当缓慢,工质在平衡被破坏后自动回复平衡所需的时间,即所谓的弛豫时间又很短,工质有足够的时间来恢复平衡,随时都不至显著偏离平衡状态。
可逆过程:当完成了某一过程后,如果有可能使工质沿相同的路径逆行恢复到原来状态,并使相互作用中所涉及的外界亦回复到原来状态,而不留下任何改变。
总能:人们把内部储存能和外部储存能的总和(即热力学能,宏观运动动能及位能的总和)叫作工质的总储存能。
内可逆循环:在工质与热源发生传热时,有一个假象的物体处于其间,此假象物体与工质的温差无限小,即该传热过程是可逆的,这样的工质的循环就可看成可逆循环,称为内可逆循环。
比热容:1kg物质温度升高12K(或1℃)所需热量称为质量比热容。
C p-C v=R g,r=C p/C v ,C p=r/(r-1)R g,C v=1/(r-1)R g。
R g:气体常熟,仅与气体种类有关,与气体状态无关。
R=Rg*M。
R:摩尔气体常数,与气体种类和气体状态无关。
等8.3145J/kg*k。
干度x:1kg湿蒸汽中含有x kg饱和蒸汽(1-x)kg饱和水。
热力学第二定律:克劳修斯:热不能自发的,不付代价的从低温物体传至高温物体。
开尔文:不可能制造出从单一热源吸热,是指全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发电机。
卡诺定律推论:一、在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都相等,与可逆循环的种类无关,与采用哪一种工质无关。
二、在温度同为T1的热源和同为T2的热源间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。
太理 工程热力学复习大纲
工程热力学复习内容大纲四大系统平衡点:稳定,均匀积分、微分特征强度参数,广延性参数状态1-2的热力过程准静态可逆(无耗散,无影响,回到初态)计算:可逆过程交换膨胀功w 吸收热量q:p-v、t-s图面积q=△u+wq=△h+w t定压、定熵过程的所有计算动力循环 w>0逆循环 w<0热效率热泵循环制冷循环能量守恒定律(热1)不同系统的关系式,开、闭、稳态稳流 u、h、△u、△h、E k、E p ···热力学能、焓的定义推动功(开口系统)轴功内部功膨胀功w稳态稳流特征能量方程 Q=△h+1/2c2+gz+w i汽轮机压气机喷管绝热节流多变不考定T P V S气体常数通用关系(R、Rg关系)Cp、Cv关系(定质比热)热力学第二定律三种典型表述及应用(卡诺、克劳修斯不等式、孤立系统熵增原理)任何一种判断热泵是否能实现熵:熵流,熵产定义,符号卡诺循环由哪几个热力循环构成卡诺定理哪几个种类非卡诺循环性能系数孤立系统熵增原理的意思,要会用水蒸气饱和状态概念、临界状态三相点(不是状态点)定压相变过程几个阶段(3)几种状态(5)相变潜热水定p,定s相关参数喷管力学条件几何条件流动状态参数变化参数变化的趋势渐缩、缩放喷管 t、p、v、c(速度)临界压力比概念作用定熵滞止过程状态参数(理想、水蒸气)滞止状态参数 p0、t0任一截面t、p、v、c、q m工质参数:确定喷管类型绝热节流参数变化p、t、h、s有摩阻定s比较可逆定s流动比较参数变化 c、h、t、s单极活塞压气机原理理论耗功量p-s图余隙容积对活塞式压气机耗功量无影响(容积有影响)朗肯循环空气压缩、蒸气压缩(哪些热力设备)每个循环不同工质发生的过程、工质状态变化t-s、h-s图怎么画朗肯循环哪些措施提高η哪些措施提高蒸汽动力循环η汽轮机相对内效率定义,理想耗气率定义制冷:为什么膨胀机不能换成节流阀?空气、蒸气:p-h图,t-s图哪些因素影响ε,怎样影响?理想气体混合物的三种成分(质量、体积、摩尔)理想气体混合物的状态每种组分状态及关系理想气体混合物总H、U、S求法什么是饱和、未饱和湿空气d、φ的定义大小的判定t-t w(干湿球温度差)t d 饱和湿空气—未饱和t d、t、t w关系焓湿图求t d、t w 已知t、t d确定点去湿冷却过程绝热饱和加湿过程哪组状态不能确定湿空气状态(是否有p b、p v与d是否同时存在)湿空气比体积定义。
工程热力学复习提纲
工程热力学复习提纲一、基本概念工质:实现能量转化的媒介物质热力系统:人为分隔开来作为热力学研究的对象称为热力学系统。
闭口系统:与外界只有能量交换,没有物质交换的系统。
开口系统:既有能量交换,也有物质交换。
绝热系统:该系统在分界面上与外界不存在热量交换,但可以有功量和物质交换。
孤立系统:与外界没有能量和物质交换。
热力状态:热力学系统在某一瞬间所处的某种宏观物理状态。
平衡状态:不受外界影响的条件下,系统的宏观性质不随时间改变。
状态参数:用来描述工质所处热力状态的一些宏观物理特征量。
基本状态参数:压力、温度和比体积三个参数称为基本状态参数。
温度:物体冷热程度的表现热力学第零定律:当系统C同时与系统A和B处于热平衡,则系统A和B也彼此热平衡压力:沿垂直方向上在单位面积上的作用力。
相对压力:压力仪表显示的压力就是相对压力比容:单位质量的物质所占有的容积称为比容准静态过程:假设系统所经历的每一个状态都无限接近平衡状态,该过程称为准静态过程。
可逆过程:如果系统完成某一个过程之后,可以再沿原来的路径回复到起始状态,并使相互作用中涉及的外界也恢复到原来状态,而不留下任何变化。
膨胀功:由系统容积变化和外界发生作用而传递的功称膨胀功及压缩功热量:热力系统与外界之间由于温度不同而通过外界传递的热量。
热力循环:工质从某一初态出发,经过一系列的中间过程又回到初态。
简单可压缩系:如果可压缩系统与外界只有压缩功或膨胀功交换的系统理想气体:忽略气体分子自身体积,将分子看成是质量的几何点,不计分子势能,无动能损失。
比热:单位质量物质的热容量比定容热容:物体体积不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K所吸收的能量(比热容)。
比定压热容:物体压力不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K所吸收的能量。
道尔顿分压定律:理想气体混合物的总压力等于各组元气体的分压力之和热力学第一定律:热能在与其他形式能量相互转换时,能的总量保持不变。
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。
工程热力学复习大纲
第一章基本概念及定义1、热力系统(开口、闭口;绝热、孤立),区分定义,相互关系2、区分过程量和状态量。
3、平衡状态(注意区分与均匀和稳定状态的关系)、准平衡过程、可逆过程4、总能的概念如:U、H,比参数u,h5、热效率的定义式,正向循环和逆向循环。
6、工质的内可逆过程。
第二章热一定律1、热力学第一定律的表达式。
2、会利用开口系统能量方程解决实际问题(如充气问题、热力设备(汽机等))第三章气体和蒸气的性质1、理想气体状态方程2、R,Rg的意义及关系。
3、比热容的定义及特性4、水、水蒸气的各种状态,干度定义第四章气体和蒸气的基本热力过程1、p-v图和T-s图上各种热力过程的关系。
能量的变化关系及其判据。
119页图4-72、水蒸气的基本热力过程在p-v图和T-s图上的表示,如等温、等压等。
3、等压过程的焓变就等于换热量,等容过程热力学能变化量等于该过程换热量4、给定多变系数,会将各种热力过程绘制到pv图和Ts图上。
并能指出功和热的面积,判断吸热放热;以及内能、焓的变化等。
5、理想气体的内能和焓是温度的单值函数,指的是比参数。
第五章热二定律1、熵是状态量,与过程无关;熵变与可逆过程还是不可逆的关系。
2、深刻理解卡诺定理、热力学第二定律:卡诺定理的两个推论,是不是所有可逆循环的热效率都等于卡诺循环?熟悉开氏表述和克氏表述。
3、热熵流表达式,与总熵和熵产关系。
4、熵定义式,及其适用条件。
5、熵方程的应用。
第七章气体与蒸气的流动喷管的形状选择与那些因素有关?背压对喷管性能有何影响?温度有何变化规律和影响?第八-十二章1、压气机,实际过程与理想过程的关系,采用级间冷却,多级压缩的好处?在图上如何表示2、蒸气压缩式制冷和空气压缩式制冷的联系与区别,蒸气压缩式制冷的优点,装置上的区别及原因。
3、朗肯循环及其再热循环原理及在T-s图上表示。
4、汽油机与柴油机循环的区别。
及各自在p-v和T-s图上的表示。
5、湿空气温度与吸湿能力的关系,会解释现象,要有相关表达式。
高等工程热力学总复习纲要
总复习纲要1. 任何热力系统的状态参数都可以由两个参数确定,因此系统的状态方程可表示为0,(yfz=,此话是否正确?为什么?xxF或),y,)(=z2. 阐述膨胀功、技术功、轴功与推动功之间的联系与区别推进功:在进出口截面上,为推动工质出入系统所传递的功量轴功:通过进出口截面以外的边界(一般为机器的轴)所传递的功稳定流动中,工质受热膨胀而得到的膨胀功一部分用于补偿系统输出的净推动功,一部分用于增加流动工质的流动动能及重力势能,其余部分作为开口系统的轴功输出3. 刚性容器绝热放气,试证明过程中容器内发生的是可逆绝热过程。
整个放气过程是可逆的吗?这过程中容器内总熵在减少但可逆,和熵增原理违背吗?不是,留在容器内的工质并不是孤立系统。
留在容器内的气体的熵减少了,但放出气体的熵还有变化,取刚性容器与外界大气做为孤立系,熵还是增大了。
4. 试指出瞬变流动分析中,充气与放气过程采用平衡态热力学方法分析求解的各自特点,并能对典型充、放气过程进行计算分析5. 稳定气流对刚性容器绝热充气是可逆过程吗?若不是不可逆损失如何计算?6. 什么是冷量㶲?什么情况下会产生冷量㶲?他与热量㶲的相同点与不同点是什么?试对冷量传输过程推导冷量㶲的计算公式。
T<T,肯定是对其作功才形成的,而这个功(就是Ex)就储存在冷量里了7. 燃料的化学㶲是如何定义的?他与扩散㶲区别在哪?答:化学火用:指系统与环境之间由约束性平衡经可逆过程到达非约束性平衡时能够转换的最大有用功。
扩散火用:处于约束死态下的系统与环境仅仅由于浓度或者成分不平衡而具有的化学火用,称为系统的扩散火用。
8. 什么是反应热效应?反应热与反应热效应的区别是什么?什么是定容热效应?什么是定压热效应?什么情况下定压热效应与定容热效应近似相等?什么是标准定压热效应(25度1atm)?当系统经历一个化学反应过程,只作容积变化功,若所得生成物的温度与反应物温度相等,这时1kmol主要反应物或生成物所吸收或放出的热量反应热效应热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热,是状态量9. 赫斯定律说明了化学反应过程中的什么规律?在工程中有什么用途?当反应前后物质的种类给定时,化学反应的热效应,与中间过程无关,只与过程初始和终了状态有关某些测不出(或不易测)的热效应可由易测的热效应代替。
工程热力学与发动机原理提纲(带答案)
《工程热力学与发动机原理》复习提纲工程热力学基础部分一、基本概念:工质、压力、温度、比容、内能、焓、熵、功、热量、热力循环等概念。
工质:用以实现热工转换的工作物质。
压力:p流体在单位面积容器壁上的垂直作用力。
是描述流体物质组成的热力系统内部力学状况的参数。
绝对压力p(流体真实压力)大气压力p b温度T:表示气体的冷热程度,是描述系统热状况的参数。
热力学温标的基本温度是热力学温度T单位是K。
摄氏温度t=T-273.15K比容:比热容:1kg物质温度升高1K(或1度)所需的热量。
内能(热力学能):U是系统内部各种形式能量的总和。
包括内动能(是温度的函数)和内位能(是压力或比体积的函数)。
焓:焓的物理意义是:焓是随工质流动跨越边界而转移的能量。
熵:熵的增量等于系统在可逆过程中交换的热量除以传热时的绝对温度所得的商。
功:是物体间通过规则的微观运动或宏观运动发生相互作用而传递的能量。
容积变化功的定义:直接由系统容积变化与外界间发生作用而传递的功称为容积变化功(膨胀功或压缩功)。
热量:热力学系统和外界之间仅仅由于温度不同而通过边界传递的能量。
热力循环:使工质经过一系列的状态重新回到原来状态的全部过程,称为热力循环。
二、热力学第一定律、热力学第二定律的内容。
热力学第一定律:热能可以转换为机械能,机械能也可以转换为热能,转换中能量的总量守恒。
热力学第二定律:说明了热能向机械能转换时过程的方向性、条件以及限度问题。
三、评定理想循环的两个指标:定义式、各参数含义。
1、循环热效率ηt:工质所作循环功W(J)与循环加热量Q1(J)之比。
式中:W—m kg工质的循环净功[J]ηt=W-Q1=(Q1-Q2)/Q1Q1、Q2—m kg工质在循环中吸收、放出的热量[J]ηt用来评定循环中的经济性。
2、循环平均压力p t:单位气缸工作容积所做的循环功。
p t=W/V s式中:W—循环所做的功(J)V s—气缸工作容积[L]p t用来评定循环的动力性(做功能力)四、内燃机理想循环的简化条件。
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准静态过程的容积变化功
mkg工质:W =pdV
2
W pdV
1
1kg工质: w =pdv
2
w 1 pdv
示功图
p 1.
W
.
2
V
p
p外
1
2
热量与T-s图
2
Q 1 TdS
δQ TdS
(可逆过程)
第二章 热力学第一定律
重要的状态参数:
内能 U
焓 H h=u+pv 熵
热力学第一定律解析式:
闭口系:
喷管的选择
pb>=pcr pb<pcr
亚声速 渐缩喷管
亚声速 超声速 充分膨胀 缩放喷管
喷管参数计算(渐缩喷管) 注意:喷管中的工质是理想气体还是蒸汽
首先求滞止参数,求临界压力,然后 对于渐缩喷管, 确定p2: 当pb>pcr 时 p2=pb 当pb<=pcr 时 p2=pcr
参数计算利用h-s图、绝热等熵过程参数之间关系式、 流速计算公式、流量计算公式、理想气体状态方程
系统吸热时为正 Q > 0 dS > 0 系统放热时为负 Q < 0 dS < 0 4、用途:判断热量方向
计算可逆过程的传热量
理想气体热力学能、焓、熵的计算:
定比热
理想气体混合物 基本概念:质量分数 摩尔分数 体积分数 分压力定律
计算 :
第四章 理想气体热力过程
各过程的特点:
pvn const
wnet h1 h01 1 h01 h2
q1 h1 h01'
q2 1 h2 h2'
t
1
q2 q1
1
1 h2 h2'
h1 h01'
抽汽回热,ηt上升
各焓值查h-s图
第十二章 气体动力循环
燃气轮机定压加热理想循环
1-2 等熵压缩(压气机内) 循环增压比 p2
p1
2-3 定压吸热(燃烧室内)
qc q0 qc
Tc s23 Tc
T0 Tc s23 T0 Tc
c可大于,小于,或等于1
供暖(热泵)系数:
' c
q1 wnet
q1 q1 q2
TRs41 TR
TR T0 s41 TR T0
c ' 1
与制冷循环的区别与联系
卡诺定理(判断题)
热力学第二定律数学表达式:
s2 s1
再热对循环热效率的影响 忽略泵功:
wnet h1 h5 h6 h7
q1 h1 h3 h6 h5
t
wnet q1
h1 h5 h6 h1 h3 h6
h7 h5
ηt
? 其他影响:x末上升、d0降; 但复杂化,投资上升。
一级抽汽回热循环 (设备、 T-s图及 其过程) 抽汽量
循环热效率
各级耗功相等,终温相同,散热相同
叶轮式压气机 p-v图、T-s图
叶轮式压气机理论耗功 wC,s h2s h1
叶轮式压气机绝热内效率
CS
wCs wC '
h2s h1 h2 ' h1
理想气体
CS
T2s T1 T2 ' T1
T2
'
T1
T2s T1
CS
第四章的应用
第五章 热力学第二定律 热力学第二定律的表述 热力学第二定律的实质
熵流 熵产 闭口熵方程
作功能力损失
T0siso T0sg G-S公式
第六章 实际气体的性质
基本概念: 压缩因子 对应态原理(对比参数) 自由能 自由焓
第七章 水蒸气
水的定压加热汽化过程 临界点:
饱和水与饱和蒸汽无区 别那一点。
两线
pcr=22.064MPa
一点: tcr=373.99℃ 临界点 vcr=0.003106m3三/k区g
压气机的热力过程
活塞式压气机工作原理、p-v图、T-s图
活塞式压气机耗功
wC,n
n n 1
p1v1
n1 n
1
活塞式压气C
活塞式压气机余隙容积的影响(生产量、理论 耗功)
两级压缩 p-v图、T-s图
最佳中间压力 pa
p1 p2
或
l
pa p1
p2 pa
h
m
i
p2 p1
一.卡诺循环及其热效率 1.卡诺循环定义
1 绝热压缩 2 2 等温吸热3 3 绝热膨胀 4
4 等温放热1
是两个热源的可逆循环
tC
1 TL Th
概括性卡诺循环热效率=卡诺循环热效率
会利用卡诺循环效率判断某热力过程是否可行,应该 做出的最大功
逆向卡诺循环概念及其经济性指标 制冷系数:
c
qc wnet
理想气体、定比热时的滞止参数计算:
T0
T1
cf21 2cp
p0
p1
T0 T1
1
v0
RgT0 p0
水蒸汽滞止参数求法
若初态速度为零或可以忽略不计,则初始参数即为滞止参数
流速计算
cf 2h0 h 2h1 h cf21
2cp T0 T2
理想气体,定比热
注意:式中h单位是J/kg,cf是m/s
T
w' t ,T
wt ,T
h3 h4a h3 h4s
燃气轮机装置内部热效率
i
w' net q1'
结合T-s图: 回热
极限回热 回热度
实际回热利用的热量
理论上极限可利用的热量
h7 h2 h4 h8 h5 h2 h4 h6
注意:π达一定值,回热不能进行
第十三章 化学热力学基础
反应热 反应的热效应、反应焓 燃烧热(低热值 高热值) 标准燃烧焓 生成焓 标准生成焓 盖斯定律 理论空气量 过量空气系数 绝热理论燃烧温度 平衡移动原理(列-查德里原理)
第一章 基本概念
基本概念: 热力系统分类: 闭口,开口,绝热,孤立 表压、真空度、绝对压力关系(压力单位)
(压力计测得的是表压力或真空度)
平衡状态,稳定 准静态过程、可逆过程 正循环与逆循环及其评价指标(收益/代价)
温标的换算
T[K] t[OC] 273.15
压力单位的换算
➢1 bar = 105 Pa ➢1 MPa = 106 Pa ➢1 atm = 760 mmHg = 1.013105 Pa ➢1 mmHg =133.3 Pa ➢1mmH2O=9.81Pa
(1) 当 n = 0 pv0 const p C 定压 (2) 当 n = 1 pv1 const T C 定温
(3) 当 n = k pvk const s C 绝热等熵
(4) 当n=∞
1
p nv const v C 定容
*** 掌握等熵绝热过程参数关系:
p1v1k p2v2k
绝热节流(概念 定焓过程?P、S、T变化)
第十章 制冷循环
制冷系数(经济性指标):
qc
q0 qc
c
Tc T0 Tc
制冷装置工作性能系数COP(工程);
热泵供热系数
' wnet q2 1 q2 1
wnet
wnet
压缩气体制冷循环 T-s图及其过程 制冷系数(收益/代价)
qc qc
nRgT1 n 1
1
p2 p1
n1
n
nw
可逆绝热 q=0
绝热过程 n k
计算
在p-v图及T-s图上表示
掌握画p-v图、T-s 图
利用特殊过程的特性,如
利用过程的能量关系,如
会判断多变过程n 取值范围,吸热还是放热, 压缩还是膨胀,会在P-V,T-S图上画出
过程功正负 定容线分界 过程热量正负 定熵线分界 热力学能或焓正负 定温线分界
q = u +w= u + pdv(简单可压缩 准静态)
开口稳流系统:
q
h
1 2
c 2
gz
wi
热一定律第二解析式:
q h wt
几种功的关系:
技术功
wt
1 c 2 2
gz wi
wt
vdp
容积变化功 w wt ( pv)
流动功
w推 ( pv)
第三章 理想气体性质
*** 状态方程式
循环增温比 T3
T2
3-4 等熵膨胀(燃气轮机内)
4-1 定压放热(排气,假想换热器) 循环热效率ηt 的计算与分析
燃气轮机定压加热实际循环
1-2 不可逆绝热压缩;
2-3 定压吸热;
3-4 不可逆绝热膨胀;
4-1 定压放热。
压气机绝热效率
CS
wCS wC'
h2s h2a
h1 h1
燃气轮机相对内效率
PV mR gT
pv RgT 1kg
pV nRT n mol p0V0 RT0 1mol标准状态
计算时注意事项:绝对压力 温度K 统一单位
R与Rg的区别 R——通用气体常数 (与气体种类无关)
R=8.3145kJ/(kmol.K )
Rg——气体常数 (随气体种类变化)
R Rg M
kJ / kg.k M-----摩尔质量
k 1
T2 T1
p2 p1
k
p1v1n p2v2n
T1v1 1 T2v2 1
T1
p 1 1
T2
p 1 2
(***)
T1 v1n1 T2v2n1
T1
p n1 1n
T2
p2
n1 n
可逆绝热
2
w 1 pdv
RgT1 n 1