气体和蒸汽的性质(4)
工程热力学复习题
各位同学：以下为《工程热力学B 》复习题，如有问题，请到办公室答疑。
第一章 基本概念1.如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变。
（ 错 ）2.压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。
( 错 )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。
（ 错 ）4.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。
( 对 )5. 比体积v 是广延状态参数。
( 对 )6. 孤立系的热力状态不能发生变化。
（ 错 ）7. 用压力表可以直接读出绝对压力值。
（ 错 ）8. 处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。
（ 错 ）9. 热力系统的边界可以是固定的，也可以是移动的；可以是实际存在的，也可以是假想的。
（ 对 ）10. 可逆过程是不存在任何能量损耗的理想过程。
（对 ）11.经历了一个不可逆过程后，工质就再也不能回复到原来的初始状态了。
（ 错 ）12. 物质的温度越高，则所具有的热量越多。
（ 错 ）1. 能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。
2. 在火力发电厂蒸汽动力装置中，把实现 热 能和机械能 能相互转化的工作物质就叫做 工质 。
3. 按系统与外界进行物质交换的情况，热力系统可分为 开口系 和 闭口系 两大类。
4. 决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需 2 个。
5. 只有 平衡 状态才能用参数坐标图上的点表示，只有 可逆 过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。
6. 绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。
7. 孤立系是指系统与外界既无 能量 交换也无 质量 交换的热力系。
8. 测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，容器内的绝对压力 173 kPa 。
6.热力系在不受外界影响的条件下，系统的状态能够始终保持不变，这种状态称为(平衡状准静态过程满足下列哪一个条件时为可逆过程 C 。
最新工程热力学气体和蒸汽的性质
注： Nm3为非法定表示法，标准表示法为“标准m3”。 10
按过程
质量定压热容（比定压热容）
cp
C
p ,m
,C
' p
(constant pressure specific heat capacity per unit of mass)
及
质量定容热容（比定容热容） (constant volume specific heat
cTuv uvT pddTv
比热容的一般表达式
2. cV
定容过程 dv=0
若为理想气体
cV
u T
v
是状态参数
u u (T ) T u vd d T u c Vd d T u d u c V d T
cV cV (T) 温度的函数
12
3. cp
c δ q d h δ w t d h v d p d T d T d Td T
Vm相同
在标准状况下 (p0 1.01325105Pa T0 273.15K)
1mol任意气体的体积同为
Vm 0(M)0v0.022m 4 3/1 m4ol
5
四、摩尔气体常数
R——摩尔气体常数 (与气体种类无关)
R=MRg=8.314 5 J/(mol·K) M-----摩尔质量
Rg——气体常数 (随气体种类变化)
cV
C
V
,m
,
C
' V
capacity per unit of mass)
二、理想气体比定压热容，比定容热容和迈耶公式
1.比热容一般表达式
cδ q d u δ w d up d v d T d T d Td T
(A )
03气体和蒸汽的性质讲解
力，反之也成立，即两者间存在单值关系。
ps f ts
3-4 水蒸气的饱和状态和相图
三相点：固、液、气三相共存的状态。 1) 当压力低于ptp时，液相不可能存在，只可能是气相或固相。
ptp称为三相点压力，对应的饱和温度ttp称为三相点温度。
2）三相点温度和压力是最低的饱和温度和饱 和压力。 3）各种物质在三相点的温度与压力分别为定值，但比体积则随 固、液、气三相的混合比例不同而异。 水的三相点温度和压力值：
3-3 理想气体的热力学能、焓和熵
理想气体变比热熵差计算
s
2
1
p2 dT cp Rg ln T p1
令
T
0
dT cp s 0 T T
则
2
1
dT 0 0 0 0 cp s T2 s T1 s2 s1 T
p2 s s s Rg ln p1
定容过程
dv 0
u qV du dT T V
u cV dT T V
qV
3-2
可逆过程
理想气体的比热容
q dh vdp
h h h h(T , p) dh dT dp T p p T
1 2
适用于理想气体任何过程 积分（定比热）
u cV T
h c p T
3-3 理想气体的热力学能、焓和熵
2 理想气体的熵
du pdv cV dT pdv ds dT dv T T T (1) Rg ds cV T v p Rg pv RgT T v
在标准状况下
p0 101325Pa , T0 273.15K, Vm 22.4138m3 /kmol
中药药剂学考试题库及答案(5)
中药药剂学考试题库及答案1.简述物理灭菌的含义，并写出5种常用的物理灭菌法。
答：含义：利用温度、干燥、辐射、声波等物理因素杀灭微生物达到灭菌的目的。
常用方法：（1）干热灭菌法：包括火焰灭菌法和干热空气灭菌法（2）湿热灭菌法：包括热压灭菌、流通蒸汽灭菌、煮沸灭菌和低温间歇灭菌（3）紫外线灭菌法（4）微波灭菌法（5）辐射灭菌法2.影响湿热灭菌的因素。
答：（1）微生物的种类和数量（2）药物与介质的性质（3）蒸汽的性质（4）灭菌时间3.药材粉碎的目的答：（1）增加药物的表面积，促进药物的溶解于吸收，提高药物的生物利用度（2）便于调剂和服用（3）加速中药中有效成分的浸出或溶出（4）为制备多种剂型奠定基础，如片剂4.片剂中药物制粒的目的答：（1）细粉流动性差，制成颗粒可改善其流动性（2）多组分药物制颗粒后可防止各成分的离析（3）防止生产中粉尘飞扬及（4）在片剂生产中可改善其压力的均匀传递5.影响浸提的因素答：（1）中药粒度（2）中药成分（3）浸提温度（4）浸提时间（5）浓度梯度（6）溶剂的PH（7）浸提压力6.什么是表面活性剂？按照其水中解离性可分哪几类？答：凡能显著降低两相间表面张力的物质，称为表面活性剂。
分类：离子型和非离子型两大类，离子型表面活性剂按离子的种类又分阳离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂和两性离子表面活性剂。
7.试述有些表面活性剂的起昙现象及产生的原因。
答：起昙是指含聚氧乙烯基的表面活性剂其水溶液加热至一定温度时，溶液突然浑浊，冷后又澄明。
产生这一现象的原因，主要是由于含聚氧乙烯基的表面活性剂其亲水基于水呈氢键结合，开始可随温度升高溶解度增大，而温度升高达到昙点后，氢键受到破坏，分子水化力降低，溶解度急剧下降，故出现混浊或沉淀。
8.简述热原的含义、组成及基本性质答：热原是指能引起恒温动物体温异常升高的致热物质，是由磷脂、脂多糖、蛋白质组成的复合物，具有水溶性、耐热性、滤过性、不挥发性、在水溶液中带有电荷等特性。
化工蒸汽知识点总结大全
化工蒸汽知识点总结大全一、介绍蒸汽是一种在工业中广泛应用的热能介质，它在化工过程中起着至关重要的作用。
本文将系统地总结化工蒸汽的相关知识点，包括蒸汽的性质、产生、利用以及在化工过程中的应用等方面的内容。
二、蒸汽的性质1. 蒸汽的定义蒸汽是指液体在一定温度和压力下发生汽化成为气体状态的过程，形成的气体即为蒸汽。
蒸汽是一种热力学上的状态，是水通过升温或受热转变成的气态状态。
2. 蒸汽的特性蒸汽具有较大的体积膨胀性，容易凝结成水；蒸汽的温度、压力和密度与其所处的状态点有关，具有明显的物性变化；蒸汽可在一定条件下与空气形成混合气。
三、蒸汽的产生1. 蒸汽的生产方法蒸汽一般通过加热水来产生，主要方法有：(1) 锅炉蒸汽：通过燃烧煤、油、天然气等燃料加热水，产生高温高压蒸汽；(2) 蒸汽发生器蒸汽：利用核能、水能、太阳能等能源进行蒸汽发生。
2. 锅炉蒸汽的工作原理锅炉蒸汽的工作原理是通过加热锅炉内的水，使水产生汽化转变成蒸汽，然后将蒸汽输送到需要的地方进行利用。
其主要包括燃料燃烧、热量传递、水蒸气化、蒸汽产生等过程。
3. 蒸汽的应用蒸汽在化工生产过程中有着多样的应用，主要包括以下几个方面：(1) 驱动型应用：利用蒸汽驱动发电机、风机、泵等设备；(2) 供热型应用：利用蒸汽进行加热、蒸发、蒸馏等过程；(3) 机械型应用：利用蒸汽进行汽轮机发电、工程机械动力等；(4) 化学型应用：利用蒸汽进行化学反应、干燥、加热等工艺。
四、蒸汽的常用参数与计算1. 蒸汽的物性参数蒸汽的物性参数包括压力、温度、焓、熵、比容等，这些参数决定了蒸汽在不同工艺中的适用范围和规格要求。
2. 蒸汽的状态方程蒸汽状态方程描述了蒸汽在一定温度和压力下的物性参数，通常使用状态方程对蒸汽性质进行计算和预测。
3. 蒸汽的流量计算在化工生产中，常常需要对蒸汽的流量进行计算，以满足不同工艺的需要。
蒸汽的流量计算通常采用流量表、流量计等设备进行测量和计算。
蒸汽的热力性质
s xs '' (1 x)s '
水和水蒸汽热力性质图
• 水和水蒸汽的p—v，T—s图。做定性分析 是很方便，p—v图中曲线下的面积为做功 量，T—s图中曲线下方为交换的热量。 • 但定量计算不是很方便，所以又制定了h— s图。在水状态下，h，s都是线性增加的， 过了C点之后，s增加h也增加。 • 一定程度后，s增加h减小
x
mg
m f mg
• 定义为：饱和蒸汽量与总湿蒸汽量的 重量百分比。显然：饱和水时x=0，干 饱和蒸汽时x=1(无水)
4．2蒸汽热力性质表
水蒸气应用广泛——所以有了标准化的水和水蒸 汽的图表。使用时可以按表查询。
• 对于湿蒸汽，如果已知干度，同样可从表 上查表得到有关数据，但要计算：
v xv '' (1 x)v '
3.3．水蒸汽热力性质图表的应用
（1）确定状态参数 • 已知任意两个独立的状态参数，可在图表 中查出其他的状态参数 h 2200kJ / kg ，查表求 • 比如：已知 t 100 ℃， • s 值。 查表知：t 100 ℃时， h ' 419.06kJ / kg
sHale Waihona Puke h '' 2676.71kJ / kg
Ⅰ 3° 3′ Ⅱ Ⅲ
Ⅰ
pc c
Ⅱ
Tc
Ⅲ 3″ 2 3
3″3
3′ 179.88℃ 99.63℃ r
2° 2′ 1° 1′
１ＭＰa ０.１ＭＰa
２″２ １″１
1′ 3º 2º 1º
2′
2″ 1 1″
q1
工程热力学 第三章 气体和蒸汽的性质.
3-1 理想气体的概念 3-2 理想气体的比热容 3-3 理想气体的热力学能、焓和熵 3-4 水蒸汽的饱和状态和相图 3-5 水的汽化过程和临界点 3-6 水和水蒸汽的状态参数 3-7 水蒸汽表和图
3-1 理想气体的概念
1、理想气体模型(perfect gas, ideal gas) ■理想气体的两点假设
dT
p
dh vdp dT
p
h T
p
cV
q
dT
V
du
pdv dT
V
u T
V
☆注意：上式适用于任何工质，表明 c p、cV为状态参数
●理想气体
热力学能只包括内动能，只与温度有关，u f (T )
cp,423K 1.01622kJ /(kg K) cp,623K 1.05652kJ /(kg K)
623K
cp 423K (1.01622 1.05652) / 2 1.0364kJ /(kg K)
623K
qp cp 423K (T2 T1) 1.0364 (623 423) 207.27kJ / kg
5、不同形式的理想气体状态方程式
1kg的气体： pv RgT mkg的气体： pV mRgT 1mol的气体：pVm RT nmol的气体：pV nRT 流量形式： pqV qm RgT qn RT
例3-2：某台压缩机每小时输出 3200m3、表压力 pe 0.22MPa 温度t 156℃的压缩空气。设当地大气压pb 765mmHg ，求 压缩空气的质量流量qm及标准状态下的体积流量qV 0 。
气体和蒸汽的性质
水的三相点温度和压力值：
Ttp 273.16K ptp 611.659Pa
一点 临界点
pcr 22.064 MPa
两线
上界限线 下界限线
tcr 373.99 C vcr 0.003106m3 /kg三区
液 汽液共存
汽
未饱和水 饱和水 五态 湿蒸汽 干饱和蒸汽 过热蒸汽
分析：
p-v图中可以看出：影响 v 的主要是 P 和 T： 1) 对液态而言，T对v的影响比P的影响大，因而当P增加时，
物质有三种聚集状态：固态、液态、气态 水的三态： 冰、水、蒸汽
热力学面：以p,v,T表示的物质各种状态 的曲面
水的热力学面
单相区
气
固--液
液
p
p
两相区
液--气
T
T
固
固--气 v
六个区：三个单相区、三个两相区
饱和线、三相线和临界点
饱和液线
p
临界点 饱和气线
三相线
饱和固线
T v
四个线：三个饱和线、一个三相线 一个点：临界点 pcr 22.064Pa,Tcr 373.99K
过热阶段
干饱和蒸汽
过热蒸汽
p const. t ts v v s s h h
p const. t ts v v s s h h
这个阶段所需的热量称为过热热 qsup。 t-ts称为过热度
蒸汽工程知识点总结
蒸汽工程知识点总结蒸汽工程是指利用蒸汽作为动力源或热源来实现各种工程的一种工程领域。
它涉及到蒸汽的产生、输送、利用等方面的技术和设备，包括发电厂、锅炉、汽轮机、蒸汽输配系统等。
蒸汽工程在能源、化工、冶金、纺织、食品、建材等各个行业中都有广泛的应用。
本文将从蒸汽的基本原理、蒸汽发生装置、蒸汽输送系统、蒸汽利用设备等方面进行知识点总结。
一、蒸汽的基本原理1. 蒸汽的定义蒸汽是指水在一定温度下受热时产生的气态物质。
当水受热达到沸点时，水分子会脱离液态形成气体状态的蒸汽。
蒸汽是一种体积较大、压力较低的气态物质，它具有热量大、容积小、传热快等特点。
2. 蒸汽的性质蒸汽的性质主要包括饱和蒸汽和过热蒸汽两种状态。
饱和蒸汽是指在一定压力下，水和蒸汽同时存在，处于平衡状态的蒸汽。
而过热蒸汽是指蒸汽的温度高于其对应的饱和蒸汽温度的状态。
3. 蒸汽的热力学基础蒸汽的热力学性质是蒸汽工程中的重要基础知识。
包括蒸汽的压力、温度、比容、比焓等参数。
这些参数对于蒸汽的产生、输送和利用都具有重要的影响。
二、蒸汽发生装置1. 锅炉锅炉是蒸汽工程中最重要的蒸汽发生设备。
它通过燃烧燃料或利用其他能源，将水加热并产生蒸汽。
锅炉一般由炉膛、水包、冷凝器、烟道等部分组成。
根据蒸汽的工作压力和温度不同，锅炉可以分为低压锅炉、中压锅炉、高压锅炉和超高压锅炉等不同类型。
2. 蒸汽发生装置除了锅炉之外，还有一些其他设备可以产生蒸汽，比如蒸汽发生器、蒸馏设备、蒸汽釜等。
这些设备在不同的工业生产过程中都有重要的用途。
三、蒸汽输送系统1. 蒸汽管道蒸汽管道是将产生的蒸汽输送到各个使用地点的重要设备。
蒸汽管道一般由管道、阀门、附件等部分组成。
在设计蒸汽管道时需要考虑蒸汽的压力、温度、流速等参数，以及蒸汽损失、安全防护等方面的问题。
2. 蒸汽集中供热系统蒸汽集中供热系统是指通过蒸汽管道将锅炉产生的蒸汽集中供给给各个建筑或设备的供热系统。
这种系统在城市供热、工厂供热等方面有着广泛的应用。
沈维道《工程热力学》(第4版)名校考研真题-气体和蒸汽的性质(圣才出品)
2．理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式：cp − cv = Rg 。（ ）[南京航空
航天大学 2008 研] 【答案】错 【解析】只要是理想气体，就满足迈耶公式。
3．（1）理想气体任意两个状态参数确定后，气体的状态就一定确定了。（ ）
（2）活塞式压气机采用多级压缩和级间冷却方法可以提高它的容积效率。（ ）[西
【答案】T1（p2/p1）；0； cv (T2 − T1) ； cv (T2 − T1)
3 / 13
圣才电子书
三、判断题
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
1．流动功的大小仅取决于系统的进口和出口状态，而与经历的过程无关。（ ）[天
津大学 2005 研]
【答案】对
【答案】A
十万种考研考证电子书、题库视频学习平台
【解析】在四个选项中，只对于理想气体的绝热过程， du = cV dT ，且 dq = 0 ，即 w = −cV dT 。
4．理想气体等温过程的技术功＝（ ）。[宁波大学 2008 研] A．0 B2
【答案】C
【解析】 wt
A．升高 B．降低 C．不变 【答案】A 【解析】充气的过程中增加了流动功，故导致瓶子气体的内能升高，温度升高。
3． w = cvdT 使用条件为（
A．理想气体绝热过程
）。[湖南大学 2007 研]
B．理想气体可逆过程
C．任何工质定容过程
D．任何工质绝热过程
1 / 13
圣才电子书
【答案】错 【解析】上式不仅只适应于理想气体，也只能用于可逆过程。
四、名词解释 1．理想气体与实际气体。[天津大学 2005 研] 答：理想气体是不考虑分子之间的作用力以及气体分子本身所占体积的气体模型，严格 地说它是一种假想的气体。实际气体则是实际存在的气体。前者遵循理想气体方程式等规律， 后者则不遵循这种规律。实际气体的压力趋近于零时，实际气体就趋向于理想气体。
考研833热工基础之工热简答题整理
工热简答题整理林夕第0章：绪论第1章：基本概念及定义1.物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。
2.经验温标的缺点是什么？为什么?答：任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。
由于经验温标依赖于测温物质的性质，当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时，除选定为基准点的温度，其他温度的测定值可能有微小的差异。
3.状态参数坐标图。
答：处在非平衡态的系统，内部的强度量不均匀，无法用来表征整个系统的状态，因此只有可逆过程（准静态过程），其中的每一个步骤都是平衡态，才可以在p-v图和T-s图上画出来。
绝热自由膨胀是不可逆过程，是无法画出来的。
第2章：热力学第一定律*1.热力学为何要引进准平衡与可逆过程这两个概念？答：热力学是以平衡态为研究对象的，而热力过程需要状态变化处于非平衡，所以只有引入势差（温度差、压力差等）无限小，因而变化相对缓慢的准平衡过程概念，实际的热力过程才能用热力学描述。
可逆过程是在准平衡过程基础上进一步理想化，即热力过程不留下任何不可回复的后果，也即无任何耗散损失，实际虽不能实现，但为热力过程树立了一个极限目标，也给热力计算带来了方便。
第3章：气体和蒸汽的性质1.二氧化碳的临界点是什么？超临界状态是什么？答：①临界点：二氧化碳在温度高于临界温度Tc=31.26℃,压力高于临界压力Pc=7.4MPa的状态下,性质会发生变化,其密度近于液体,粘度近于气体,扩散系数为液体的100倍,因而具有惊人的溶解能力。
②超临界状态：指气体和液体的界限消失，性质介于气体与液体之间的状态。
2.闭式超临界二氧化碳布雷顿循环的优缺点？3.第4章：气体和蒸汽的基本热力过程1.如何判断p-V图、T-s图中q,w的正负？答：（1）n<k的多变过程，w与q正负相同，膨胀过程w>0，熵增过程q>0，（1<n<k时，|w|>|q|，即气体温度一定降低）。
（2）n>k的多变过程，w与q正负相反，膨胀过程w>0，熵增过程q>0。
工程热力学 第4章
2
2
p
dT，s
1
2
dq T
pdv，w
vdp q ，
Tds
5
二、四个基本热力过程
(一)、定容过程（dv=0）
工质在变化过程中容积保持不变的热力过程。 1.过程方程式： v = Const。 2.基本状态参数间的关系式：
p2 T2 v1 v2及 p1 T1
dq Tds
dq cn dT
T T T n s n cn cV
n 1
30
p
p p n v v n
(n 0)
0
T
( n 1) (n )
p v
T cp
s
v
p v
T T s n cn
p1v1 - p2 v2
nRg n 1
T1 T2
nw
25
5.理想气体 n q的计算
q u w cv T2 T1
Rg n 1
T2 T1
k - 1cv T T cv 2 1 n 1
q=
n cV T2 T1 n 1
n
ln p2 / p1 ln v1 / v2
cn c p n 等。 cV n 或由 cn n 1 cn cV
28
四、多变过程的能量关系w / q
w
Rg n 1
T1 T2
1
n 1
cV T1 T2
n q cV T2 T1 n 1
n
w 1 q n
1 0 n 1 0 n
蒸汽的特性
所谓蒸汽(又称可凝性气体)，是相对于永久气体(或称非可凝性气体)而言的。
对于任何一种气体，都存在有一个临界温度，在临界温度以上的气体，不能通过等温压缩发生液化，称为永久气体；而在临界温度以下的气体，靠单纯增加压力即能使其液化，便是蒸汽。
空间中的蒸汽分子返回到液体内去的过程叫做凝结。
蒸汽的凝结率W[kg/(m2·s)]，即单位时间内在单位面积液面上凝结的蒸汽质量，可借助(20)式计算(23)式中α为凝结系数，p v为蒸汽的分压力。
凝结的逆过程，即液体分子飞到空间变成蒸汽的现象，叫蒸发。
单位时间通过单位面积液面蒸发的质量叫蒸发率Gv[kg/(m2·s)]在汽、液共存的条件下，蒸发和凝结现象同时存在，若蒸发率大于凝结率，则宏观上表现为液体的蒸发；若蒸发率小于凝结率，则宏观上表现为蒸汽的凝结；二者相等时，则处于饱和状态，此时空间蒸汽的压力称为对应平衡温度下的饱和蒸汽压p s。
物质的饱和蒸汽压随着温度的升高而增大。
液体的蒸发率与对应温度下的饱和蒸汽压间的关系为(24)此式常用于蒸发镀膜中金属蒸发量的计算。
一种蒸汽的实际压力p v与其对应温度下的饱和蒸汽压p s之比，称为蒸汽当时的饱和度。
作为最常用的一项指标参数，常把空气中水蒸汽的饱和度定义为空气的相对温度，相对温度(%) = p v H20/p s H20 × 100％(25)例如：工程中定义标准环境条件为温度20o C，相对湿度65%，大气压力101325Pa。
已知水蒸汽在20o C时的饱和蒸汽压为2333Pa(17．5托)，则可计算出标准环境条件下大气中水的分压力为0.65 × 2333 = 1516Pa(11.375托)。
饱和蒸汽压的存在，是蒸汽有别于理想气体模型的根本之处，也是我们要将蒸汽的性质单独作为一节讨论的原因。
在真空工程中，在蒸汽没有达到饱和之前，即饱和度<1时，我们可以使用前面介绍的理想气体定律和公式来描述蒸汽的性质；而蒸汽一旦达到饱和，情况却大不相同，如果我们对饱和蒸汽继续作等温压缩，蒸汽压力将不再升高而是维持饱和蒸汽压的值不变，即不再服从波义耳--马略特定律，为多余部分的蒸汽将凝聚为液态或固态；反之，在饱和蒸汽与其凝聚相(液态或固态)平衡共存的情况下，对蒸汽作等温膨胀，蒸汽的压力也不会降低，而是其凝聚相不断蒸发或升华来补充蒸汽，直至全部变成蒸汽为止。
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。
沈维道《工程热力学》(第4版)章节题库-气体和蒸汽的性质(圣才出品)
第3章气体和蒸汽的性质一、选择题1．下面说法中正确的是（）。
A．某蒸汽的温度若高于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化B．某蒸汽的温度若高于临界温度，则可以通过改变压力使蒸汽液化C．某蒸汽的温度若低于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化【答案】A2．下列哪些气体近似可看作理想气体?（）A．柴油机起动空气瓶中的高压空气B．动力机内的水蒸气C．空调设备中空气所含水蒸气D．冰箱压缩机内的制冷剂气体【答案】C【解析】并不是只要是空气就可以作为理想气体，考察气体是否可近似作为理想气体主要依据其压力，空调设备工作压力和温度不高，其中空气所含水蒸气分压力更低，故可当作理想气体，其他三种状况工质均不宜做理想气体处理。
3．为（）。
A．理想气体、闭口系统、可逆过程B．实际气体、开口系统、可逆过程C．任意气体、闭口系统、任意过程D．任意气体、开口系统、任意过程【答案】A【解析】q＝△u＋w是普遍适用于闭口系的，从q＝△u＋w导出受到两处制约：，非理想气体的热力学能是温度和比体积的函数，只有理想气体的可逆过程才同时满足这两点要求。
4．理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加的?（）A．热力学能B．熵C．压力D．温度【答案】B【解析】人们的直觉认为吸热过程温度必定升高，理想气体的热力学能和温度间有单值关系，所以热力学能也将增大，但事实上任何过程的进行都受第一定律的制约，据q＝△u＋w，理想气体在可逆吸热过程中△u的变化还要受制于w的大小及正负，若理想气体对外作功大于吸热量，气体热力学能将减小，导致温度下降、压力下降。
但据熵的定义，气体可逆吸热过程的熵必增加。
5．在空气定压加热过程中，加热量（）转化为热力学能增加量。
A．37％B．65％C．68.4％D．71.4％【答案】D【解析】理想气体定压加热过程的加热量为，过程中的热力学能变化，将空气作为理想气体，双原子理想气体的比热容取定值时，比热容比为1.4，故。
6．当锅炉内的温度等于该压力对应饱和温度时，锅炉内可能为（）。
工程热力学第四版思考题答案(沈维道)(高等教育出版社)(最新整理)
工程热力学第四版沈维道思考题完整版第1 章基本概念及定义1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答：否。
当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。
2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。
这种观点对不对，为什么?答：不对。
“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。
热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。
物质并不“拥有”热量。
一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系?答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。
⒋倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式P =Pb +Pe(P >Pb)；P =Pb-Pv(P <Pb)中，当地大气压是否必定是环境大气压?答：可能会的。
因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。
环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。
“当地大气压”并非就是环境大气压。
准确地说，计算式中的P b应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。
⒌温度计测温的基本原理是什么?答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。
它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。
工程热力学第三章气体和蒸气的性质
•
capacity per unit of mass)
•质量定容热容（比定容热容）
•及
•(constant volume specific heat
• capacity per unit of mass)
•二、理想气体比定压热容，比定容热容和迈耶公式
•1.比热容一般表达式
•代入式（A）得
•2. cV
h’=191.76, h”=2583.7
s’=0. 649 0, s”=8.1481
t
v
h
s
v
h
s
v
h
s
℃ m3/kg kJ/kg kJ/(kg· m3/kg kJ/kg kJ/(kg· m3/kg kJ/kg kJ/(kg·
K)
K)
K)
0 0.0010002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.05 -0.0002 0.0010002 -0.04 -0.0002 10 130.598 2519.0 8.9938 0.0010003 42.01 0.1510 0.0010003 42.01 0.1510
•本例说明：低温高压时，应用理想气体假设有较大误差。
•例A411133
•讨论理想气体状态方程式
•3–2 理想气体的比热容
•一、比热容(specific heat)定义和分类 •c与过程有关
•定义： •分类：
•c是温度的函数
•按物 量
•质量热容（比热容）c J/(kg·K)
•(specific heat capacity per unit of mass)
• 干饱和蒸汽(dry-saturated vapor; dry vapor )
工程热力学名词解释+简答题
为零的过程； 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； 马赫数(Ma)：气体流速与当地声速的比值；
Ma<1，亚声速流动，渐缩； Ma=1，声速流动，截面积最小； Ma>1，超声速流动，渐扩； 节流：流体在管道内流动时，流经阀门、孔板的等设备，由于局部阻力，流 体压力降低，这种现象称为节流，绝热节流是等焓、熵增、降压过程，温度 变化和实际过程有关； 焦耳—汤姆逊系数（μ）：μ>0，节流后温度降低；μ=0，温度不变；μ<0， 节流后温度升高；
第二章 热力学第一定律
热力学能：物质内部微观粒子热运动具有的能量总和；
热力学第一定律：热量与其他能量相互转换的过程中，总体能量保持不变。 基本概念
实质是能力的机械装备。
第三章 气体和蒸汽的性质
理想气体：气体分子是弹性的，不具有体积，分子之间没有相互作用力的理
21. 蒸汽动力系统中的水泵进出口压力远大于燃气轮机压气机中的压力差，为什么燃气 轮机作功的大部分被压气机消耗，而蒸汽动力循环中水泵消耗的功可以忽略？
答：蒸汽动力循环中水泵压缩为液体，而燃气轮机中压气机压缩为气体，液体的压缩性比 气体差。 22. 能否在汽轮机中将全部蒸汽抽出来用于回热，这样可以取消凝汽器，从而提高效率？ 答：不能，根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸热，并使其全部作功而不引起其他 变化。该过程不对外放热，单一热源吸热作功，违背了热力学第二定律。 23. 压缩过程需要耗功，为什么内燃机在燃烧之前都要有一个压缩过程？ 答：压缩过程能够提高工质的压力，提高了工质的平均吸热温度，从而提高热效率。 24. 利用人力打气筒为车胎打气时用湿布包裹气筒的下部，会发现打气时轻松了一点，
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十二章 理想气体混合物及湿空气
理想气体的热力性质
• 重点内容：
– 利用理想气体的状态方程计算理想气体的基本状 态参数；
– 理想气体的比热容的计算； – 理想气体热力学能、焓和熵的计算。
§3-1 理想气体的概念
一、理想气体模型
宏观定义：遵循克拉贝龙状态方程的气体
pv RgT 称为克拉贝龙状态方程，或理想 气体状态方程。
第三章 气体和蒸汽的性质
基本内容
3－1 理想气体的概念 3－2 理想气体的比热容 3－3 理想气体的热力性能、焓和熵 3－4 水蒸气的饱和状态和相图 3－5 水的汽化过程和临界点 3－6 水和水蒸气的状态参数
3－7 水蒸气表和图
工质：实现热能和机械能相互转化的媒介物质。 如燃气、水蒸气、制冷剂。
分类：
四种形式的克拉贝隆方程（理想气体状态方程）：
状 1 mol : pVm R T 摩尔体积
态
n mol : pV nRT
摩尔气体常数
方 程
1 kg : pv RgT
气体常数
m kg : pV mRgT
三、摩尔质量和摩尔体积
摩尔：物质的量的基本单位，mol 1mol~ 0.012kg C(12)的原子数目，6.0225×1023
在标准状况下 ( p0 1.01325105 Pa T0 273.15K )
Vm0 22.4141103 m3 mol
pVm RT
ppVVmm 常常数数 RR 88..33114455JJ // ((mmoollggKK)) TT
四、摩尔气体常数
R——摩尔（通用）气体常数
R 8.3145 [ J molgK] 与气体种类无关，与状态无关
Rg——气体常数
R Rg M
[kJ / kg.K] 与气体种类有关，与状态无关
例如
R空气
R M空气
8.3145 28.97
0.287 kJ kg K
理想气体状态方程可有以下四种形式：
1 kg气体 1 mol 气体 质量为 m 的气体 物质的量为 n 的气体
pv RgT pVm RT pV mRgT pV nRT
（1）气体所处的状态是否远离液态； （2）工程上所允许的误差。 （三）、工程上 可作为理想气体处理的常见气体 在常温、常压下O2、N2、CO、H2、空气、 燃气、烟气等 离液态较远，可作理想气体处理。
不满足上述两点假设的气态物质称为实际气体，水蒸气、制冷 剂蒸汽等。
二、 理想气体状态方程式
理想气体宏观定义：凡遵循克拉贝隆(Clapeyron)方程的气体
Байду номын сангаас
摩尔质量: 1mol物质的质量，用M表示，单位g/mol，数值上等于 物质的相对分子量。
物质的量
n
m M 103
物质的质量 摩尔质量
摩尔体积:1mol气体的体积
Vm Mv 103
m3 : mol
g m3 103 mol kg
阿伏伽德罗假说 Avogadro’s hypothesis: 相同 p 和 T 下各种气体的摩尔体积Vm相同
1、理想气体 满足理想气体状态方程，可用简单的关系式进行描述。 如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等
2、实际气体
不满足理想气体状态方程，不能用简单的关系式进行描述 火力发电的水和水蒸气、制冷空调中制冷剂工质等
工质的性质
第三章 气体和蒸汽的性质
1、理想气体的性质
※
2、水和水蒸气的性质
第六章 实际气体的性质及热力学一般 关系式
m
摩尔热容：热容除以物质的量称为比热容，用Cm表示： C mc
Cm n n Mc J/(mol K)
（2）根据过程的性质
比定压热容：定压过程中，单位质量工质温度升高1度，所吸 收的热量，cp表示。
比定容热容：定容过程中，单位质量工质温度升高1度，所吸 收的热量，cV表示。
§3-2 理想气体的比热容
比热容是一个重要参数，计算热力学能, 焓, 熵都要用到。
一、定义与分类
1、定义 热容：工质温度升高1度所吸收的热量，
称为热容，过程量，用C表示：
C Q Q J/K
dT dt
2、分类 （1）根据物量的单位：
比热容：热容除以质量称为比热容，用c表示：c C J/(kg K)
注意： 1. p,v(V ),T是同一状态下的值。
2. 压力：绝对压力 3. 温度：单位 K 4.统一单位（最好均用国际单位）
p - pa，T - K, Rg - J/(kg K)，R - J/(mol K)
计算时注意事项实例
例3-1：V=1m3的容器有N2，温度为20 ℃ ，压力表读
数1000mmHg，pb=1atm，求N2质量。
1）
m
pVM RT
10001.0 28 8.3145 20
168.4kg
2） m
pVM
1000 1.013105 1.0 28 760
1531.5kg
RT
8.3145 293.15
3） m
pVM
(1000 760
1) 1.013105 1.0 28
2658kg
RT
8.3145 293.15
4） m
pVM
(1000 1) 1.013105 1.0 28103 760
2.658kg
RT
8.3145 293.15
例题3-2：一钢瓶的容积为0.03 m3，其内装有压力为0.7Mpa、 温度为20℃的氧气。现由于使用，压力降至0.28 Mpa，而温 度未变。问钢瓶内的氧气被用去了多少？
解：根据题意，钢瓶中氧气使用前后的压力、温度和体积都已 知，故可以运用理想气体状态方程式求得所使用的氧气质量。
微观定义： 假设条件： (1)气体分子是不占据体积的弹性质点； (2)气体分子相互之间没有任何作用力。
U=U(T )
（一）、理想气体的分子模型 假设: （1）分子都是弹性的不占体积的质点；
（2）分子相互之间没有作用力。 完全的理想气体是不存在的，它是实际气体在压力趋近于 零，比体积区域无穷大的极限状态。 p o，或v （二）、能否作为理想气体处理的依据
氧气处于初态1时的状 态方程为：
故初态1时的氧气质量为：
p1V m1RgT
m1
p1V RgT
氧气处于终态2时的 状态方程为：
p2V m2 RgT
故终态2时的氧气质量为：
m2
p2V RgT
被用去的氧气质量为：
m
m1
m2
p1V RgT
p2V RgT
( p1 p2 )V RgT
(0.7 0.28) 106 0.03 0.1656kg 8314 (20 273) 32