工程热力学与传热学
传热学与工程热力学的区别
传热学与工程热力学的区别
传热学与工程热力学是热力学的两个分支学科。
传热学研究物质内部和相邻物质之间的热量传递规律，探究热量传递的机理及其影响因素。
而工程热力学则是将传热学的知识应用于工程实践中，研究热力系统中的热力学问题，如热力循环、热力转化等。
两者的区别在于研究对象和研究内容的不同，传热学侧重于基础理论的探究，而工程热力学则更关注实际工程应用中的问题解决。
然而，两者之间存在着密切的联系和互相促进的关系，传热学为工程热力学提供了基础理论支撑，而工程热力学则通过实践验证和应用推广，反过来又促进了传热学的发展和完善。
- 1 -。
工程热力学与传热学第二章稳态热传导基本概念
2. 常温边界
系统边界温度恒定，即 (T = T_b)
3. 周期性边界
系统边界温度呈周期性变化， 即 (T(x, y, z, t) = T(x + L, y,
z, t))
求解方法
有限差分法
将导热微分方程转化为差 分方程，通过迭代求解温 度分布。
有限元法
将导热微分方程转化为变 分形式，利用有限元离散 化求解温度分布。
在稳态热传导过程中，导热系数和热 阻共同决定了物体内部温度分布的特 性。
当材料的导热系数越大，其对应的热 阻就越小，表示热量传递越容易；反 之，导热系数越小，热阻越大，热量 传递越困难。
04 稳态热传导的实例分析
一维稳态热传导
总结词
一维稳态热传导是热传导在单一方向上的情况，常见于细长物体或薄层材料。
三维稳态热传导
要点一
总结词
三维稳态热传导涉及三个方向的热量传递，常见于球体或 立方体。
要点二
详细描述
在三维稳态热传导中，热量在三个相互垂直的方向上传递 ，常见于球体或立方体等三维物体。三维稳态热传导的温 度分布在不同方向上都是稳定的，其数学模型比一维和二 维情况更为复杂，需要考虑三个方向的热量传递。三维稳 态热传导在解决实际问题时具有重要意义，如地球内部的 热量传递、建筑物的散热分析等。
稳态热传导的重要性
01
02
03
工程应用广泛
稳态热传导在许多工程领 域都有广泛应用，如建筑、 机械、航空航天等。
基础理论支撑
稳态热传导是传热学的基 础理论之一，对于理解更 复杂的传热过程和现象至 关重要。
节能减排
通过掌握稳态热传导规律， 有助于优化能源利用，实 现节能减排。
稳态热传导的应用场景
工程热力学和传热学和流体力学初级
13
2.状态参数分类
强度量 尺度量
压力、温度 比容、热力学能（内能）、焓、熵
基本参数 导出参数
压力、温度、比容 热力学能（内能） 、焓、熵
（√）状态参数的变化只与系统的初、终状态有关，而与变 化途径无关。 （×）功也是状态参数，其变化只与系统的初、终状态有关。 （×）热量是状态参数，其变化只与系统的初、终状态有关。
热量多于定容过程吸收热量。
34
第四节 混合气体
工程实际应用的气体通常是混合气体，如空气、 烟气等等。混合气体的性质取决于各组分气体的成 份及热力性质。
混合物的性质与各种混合物的性质以及各组元在整个 混合物中所占的份额有关。
35
一、混合气体分压力和道尔顿分压力定律
分压力是各组成气体在混合气体的温度下单独 占据混合气体的容积时所呈现的压力。
p1v1 p2v2
p1V1 p2V2
2.查理斯定律
对于一定量的理想气体，当比容（或容积）不变时，压
力与绝对温度成反比。
p1 p2 T1 T2
3.给•吕萨克定律
对于一定量的理想气体，当比容（或容积）不变时，压
力与绝对温度成反比。V1 V2 或 v1 v2
T1 T2 T1 T2
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4.理想气体状态方程的另外一种表示
（√）一切热力系统连同 与之相互作用的外界可 以抽象为孤立系统。
9
第二节 工质及基本状态参数
一、工质(working substance; working medium)
1.定义：实现热能和机械能相互转化，或 传递热能的媒介物质
例如：
电站锅炉的水蒸气 燃烧形成的烟气 气缸中的燃气
工程热力学与传热学
（3）按平均比热计算
根据附表查得空气的平均定压比热为
cp cp
100 0 300 0
1.006kJ/(kg K) 1.019kJ/(kg K)
cp cp
200 0 400 0
1.012kJ/(kg K) 1.028kJ/(kg K)
用线性内插法，得
cp
127 0
1.0076 kJ/(kg K) ,
例
某气缸活塞装置,气缸内空气的初始压力为200kPa,体积为2m3，如果
活塞缓慢运动过程中维持pV恒定，当气缸内压力达到100 kPa时， 活塞停止运动，问该热力系统与外界交换的功量为多少？
解 取气缸－活塞装置内的空气为热力系统,由
pV p1V1 p 2V2 定值
得
p1V1 200 103 2 3 V2 4m p2 100 103
解：(1)问题(1)的循环是否可行： T
Tre
δQ Q1 Q2 2000 300 2 1 1 0 T T 1000 300 re 1 2
因此，循环不可能进行。 δQ 2000 Q2min 至少应排出的热量： 0
例 某工程师设计一台热机，欲使之从温度1000K的高 温热源吸热2000kJ，向温度300K的低温热源放出热 量300kJ，请分析此循环能否实现？设计中有没有 什么问题，如何解决?
例 若采用上例的条件，将此热机改作制冷机用，从低温热源 吸热800kJ，能否向热源放热2000kJ，制冷机至少需要消 耗多少功?
Wnet, min 1867kJ
例 某工程师设计一台热机，欲使之从温度1000K的高 温热源吸热2000kJ，向温度300K的低温热源放出热 量300kJ，请分析此循环能否实现？设计中有没有 什么问题，如何解决?
工程热力学和传热学
原因:
石油
内燃机 燃料的燃烧 化学能 热能 热能 机械能 对外做功
燃烧 热量的传递（传热）
热能转化为机械能（机械设备的热分析）
工程热力学和传热学 的研究内容及其在科学技术和 工程中的应用
热电厂 (热能机械能)
汽车(热能机械能)
飞机 (热能机械能)
冰箱(机械能热能)
工程热力学和传热学在生产技术等众多领域中 的应用十分广泛：
热能动力装置
内燃动力装置
1.内燃动力装置
燃气进 口
排入大气
2.蒸汽动力装置
二、制冷装置中热量从低温处传递到高温处的过程
q1
3
2
冷凝器
膨
w
胀
压缩机
阀
4
q2
1
蒸发器
工程热力学的研究对象、内容和方法
研究对象：热能与机械能相互转换的规律和方法以及 提高转换效率的途径。
基本内容：1）基本概念和定律； 2）工质的性质和过程； 3）工程应用；
特别是在下列技术领域大量存在、
工程热力学和传热学问题
动力、化工、制冷、建筑、机械制造、新 能源、微电子、核能、航空航天、微机电 系统（MEMS）、新材料、军事科学与技 术、生命科学与生物技术…
在几个特殊领域中也有许多应用：
a 航空航天：高温叶片气膜冷却与发汗冷 却；火箭推力室的再生冷却与发汗冷却； 卫星与空间站热控制；空间飞行器重返大 气层冷却；超高音速飞行器（Ma=10）冷 却；核热火箭、电火箭；微型火箭（电火 箭、化学火箭）；太阳能高空无人飞机
b 微电子： 电子芯片冷却 c 生物医学：肿瘤高温热疗；生物芯片；组 织与器官的冷冻保存 d 军 事：飞机、坦克；激光武器；弹药贮 存 e 制 冷：跨临界二氧化碳汽车空调/热泵； 高温水源热泵 f 新能源：太阳能；燃料电池
工程热力学与传热学复习资料总体(主要是一些概念)
工程热力学第一章工质——实现热能和机械能相互转化的媒介物质。
热力学系统——简称系统、体系，人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。
闭口系统——与外界只有能量交换而无物质交换的热力系统，闭口系统又叫做控制质量。
开口系统——与外界不仅有能量交换而且有物质交换的热力系统，开口系又叫做控制容积，或控制体。
区分闭口系和开口系的关键是有没有质量越过了边界，并不是系统的质量是不是发生了变化。
绝热系统——与外界无热量交换的热力系统。
绝热系是从系统与外界的热交换的角度考察系统，不论系统是开口系还是闭口系，只要没有热量越过边界，就是绝热系。
简单可压缩系——由可压缩流体构成，与外界可逆功交换只有体积变化功（膨胀功）一种形式，没有化学反应的有限物质系统。
对于简单可压缩系，只要有两个独立的状态参数即可确定一个平衡状态，所有其它状态参数均可表示为这两个独立状态参数的函数。
准平衡过程——又称准静态过程，不致显著偏离平衡状态，并迅速恢复平衡的过程。
准平衡过程进行的条件是破坏平衡的势无穷小，过程进行足够缓慢，工质本身具有恢复平衡的能力。
准平衡过程在坐标图中可用连续曲线表示。
可逆过程——工质能沿相同的路径逆行而回复到原来状态，并使相互作用中所涉及到的外界回复到原来状态，而不留下任何改变的过程。
过程不可逆的成因一是有限势差的作用，二是物系本身的耗散作用，所以可逆过程，首先应是准平衡过程，同时在过程中没有任何耗散效应。
实际热力设备中所进行的一切热力过程都是不可逆的，可逆过程是不引起任何热力学损失的理想过程。
可逆过程可用状态参数图上连续实线表示。
膨胀功——又称“体积功”。
机械功的一种。
由系统体积变化而由系统对环境所做的功或环境对系统所做的功。
第二章热力学能——原称内能，由分子或其他微观粒子的热运动及相互作用力形成的内动能、内位能及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能以及电磁场作用下的电磁能等一起构成的内部储存能。
工程热力学与传热学：1-5 功量与热量
对准平衡过程：
系统在整个过程中作功
pA
2
W 1 工质所作的膨胀功 。
2
w pdv 1
J kg
5. 示功图：
对一个可逆过程，体积变化功可在p-v图上用、
过程线下面的面积表示
1
2
w pdv
2. 可逆过程中系统与外界交换的热量：
q Tds
q 2
Tds
1 2
1
Q 2
TdS
1 2
1
3.示热图：
可逆过程中，热量在T-s图上用过程线下面的
面积表示
q Tds
2
q 1 Tds
T
2
q
1
T
规定：
０
➢ 系统吸热：热量为正， q > 0
系统放热：热量为负， q < 0
系统绝热： q = 0
递，传热过程中不出现能量形态的变化；
（2）功转变成热量是无条件的； 而热转变成功是有条件的。
思考 题
1. 功可以全部转变为热，但热不能全部转变为热
2. 质量相同的物体A和B ，若TA >TB，则物体Ａ具 有的热量比物体Ｂ多
可逆绝热： d s = 0
ds
s
示热图
➢ 热量是过程量：与初终状态，过程有关
1-5-3 功和热量的关系
共同点 （1）都是能量传递的度量，都是过程量； （2）只有在传递过程中才有功，热量。
区别 （1）功是有规则的宏观运动能量的传递，在作功
过程中往往伴随着能量形态的转变； 热量是大量微观粒子杂乱热运动的能量的传
pA
2
w 1 pdv
工程热力学与传热学第7章气体的流动.
第七章 气体的流动(Gas Flow)第一节 气体在喷管和扩压管中的流动主题1：喷管和扩压管的断面变化规律一、稳定流动基本方程气体在喷管和扩压管中的流动过程作可逆绝热过程，气体流动过程所依据的基本方程式有：连续性方程式、能量方程式、及状态方程式。
１、连续性方程连续性方程反映了气体流动时质量守恒的规律。
定值=⋅=vf mg ω写成微分形式ggd v dv f df ωω-=7-1它给出了流速、截面面积和比容之间的关系。
连续性方程从质量守恒原理推得，所以普遍适用于稳定流动过程，即不论流体的性质如何（液体和气体），或过程是否可逆。
２、能量方程能量方程反映了气体流动时能量转换的规律。
由式（3-8），对于喷管和扩压管中的稳定绝热流动过程，212122)(21h h g g -=-ωω 写成微分形式dh d g -=221ω7-2３、过程方程过程方程反映了气体流动时的状态变化规律。
对于绝热过程，在每一截面上，气体基本热力学状态参数之间的关系：定值=k pv写成微分式0=+vdv k p dp 7-3二、音速和马赫数音速是决定于介质的性质及介质状态的一个参数，在理想气体中音速可表示为kRT kpv a ==7-4因为音速的大小与气体的状态有关，所以音速是指某一状态的音速，称为当地音速。
流速与声速的比值称为马赫数：M ag=ω 7-5利用马赫数可将气体流动分类为：m 2g v 222图7-1管道稳定流动示意图亚声速流动：1<M a g <ω超声速流动：1>M a g >ω 临界流动： 1=Ma g =ω三、促使气体流速变化的条件 1、力学条件由式（3-5），对于开口系统可逆稳定流动过程，能量方程⎰-∆=21vdp h q 或 vdp dh q -=δ，式中0=q δ所以 vdp dh = 7-6 联合（7-2）和（7-6）vdp d g g -=ωω7-7由式7-7可见，气体在流动中流速变化与压力变化的符号始终相反，表明气流在流动中因膨胀而压力下降时，流速增加；如气流被压缩而压力升高时，则流速必降低。
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
工程热力学与传热学
热流密度：
大小：
t q n
q q q
x
t x
y
方向：温度降落的方向 单位： w/m2
导热系数λ=常数
无内热源фV=0 稳态导热
t 0
2 2 2 t t t t a ( 2 2 2 ) V x y z c
2 2 2 t t t t a ( 2 2 2) x y z
z y
导热微分方程
2
x
φ
t 1 t 1 t t c ( r) ( ) ( ) r r rr z z
V
无内热源，稳态，一维导热微分方程
d dt (r ) 0 dr dr
3. 球坐标系下的导热微分方程
r , , ) 球坐标系中 ( x r sin cos , y r sin sin , z r cos
λ ρ с
内热源强度фv ： 单位时间，单位体积的 内热源生成热。
фV
y z x
选取微元六面体，应用能量守恒方程
导入微元体 的总热流量
+
微元体内热 源生成热
-
导出微元体 的总热流量
=
微元体储存 能的变化
d d d dU in V out
dU dф y+dy
λ ρ с
фV
dz dx
掺入杂质（合金） （黄铜）
非金属 耐火材料，建筑材料
工程热力学与传热学概念整理
工程热力学与传热学概念整理工程热力学第一章、基本概念1.热力系：根据研究问题的需要，人为地选取一定范围内的物质作为研究对象，称为热力系（统），建成系统。
热力系以外的物质称为外界；热力系与外界的交界面称为边界。
2.闭口系：热力系与外界无物质交换的系统。
开口系：热力系与外界有物质交换的系统。
绝热系：热力系与外界无热量交换的系统。
孤立系：热力系与外界无任何物质和能量交换的系统3.工质：用来实现能量像话转换的媒介称为工质。
4.状态：热力系在某一瞬间所呈现的物理状况成为系统的状态，状态可以分为平衡态和非平衡态两种。
5.平衡状态：在没有外界作用的情况下，系统的宏观性质不随时间变化的状态。
实现平衡态的充要条件：系统内部与外界之间的各种不平衡势差（力差、温差、化学势差）的消失。
6.强度参数：与系统所含工质的数量无关的状态参数。
广延参数：与系统所含工质的数量有关的状态参数。
比参数：单位质量的广延参数具有的强度参数的性质。
基本状态参数：可以用仪器直接测量的参数。
7.压力：单位面积上所承受的垂直作用力。
对于气体，实际上是气体分子运动撞击壁面，在单位面积上所呈现的平均作用力。
8.温度T：温度T是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的参数。
换言之，温度是热力平衡的唯一判据。
9.热力学温标：是建立在热力学第二定律的基础上而不完全依赖测温物质性质的温标。
它采用开尔文作为度量温度的单位，规定水的汽、液、固三相平衡共存的状态点（三相点）为基准点，并规定此点的温度为273.16K。
10状态参数坐标图：对于只有两个独立参数的坐标系，可以任选两个参数组成二维平面坐标图来描述被确定的平衡状态，这种坐标图称为状态参数坐标图。
11.热力过程：热力系从一个状态参数向另一个状态参数变化时所经历的全部状态的总和。
12.热力循环：工质由某一初态出发，经历一系列状态变化后，又回到原来初始的封闭热力循环过程称为热力循环，简称循环。
13.准平衡过程：由一系列连续的平衡状态组成的过程称为准平衡过程，也成准静态过程。
工程热力学与传热学13)传热学
对比热阻大小，可以找到强化传热的主要环节 。 在一个串联的热量传递过程中，如果通过各个环节 的热流量都相同，则各串联环节的总热阻等于各串联 环节热阻的和。
用纸可以烧开水，你相信吗？
答：水侧热阻远小于加热测热 阻，纸的温度更接近与水的温 度，所以不会达到纸的燃点 （400度左右）。
思考题：
人体为恒温体。若空调房间里气体的温度在夏天 和冬天都保持20摄氏度，那么人所穿的衣服能否 一样？ 双层玻璃为什么能隔热？空气层是否越厚越好？ 用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子 快速搅拌热水，握杯子的手会显著地感到热。试 分析其原因。
烧开水时，为什么一旦水烧干了， 铝壶就很容易烧坏？ 答：水侧的表面传热系数远大于 火焰侧的表面传热系数，没烧干
时壶底温度更接近水的温度，未
达到铝的熔点。
例：一室内暖气片的散热面积为3m2，表面温度为tw = 50℃，和温度为20℃的室内空气之间自然对流换热的表 面传热系数为h = 8 W/(m2· K)。试问该暖气片相当于多 大功率的电暖气? 解：暖气片和室内空气之间是稳态的自然对流换热， Q= Ah(tw – tf) = 3m2×8 W/(m2· K)×(50-20)K = 720W = 0.72 kW
要弄清下列概念的联系与区别：
温度：物质分子平均运动动能的宏观量度（强度量） （热迁移势） 热能：物质所具有的内动能，微观运动属性。（广延 量）（功）
热量Q（J）：系统与外界依靠温差传递的能量。（过 程量）
热流量 （W）：单位时间所传递的热量。
热流密度q （W/m2）：通过单位横截面上的热流量。
传热学
第十三章 导言
1、传热学研究内容及其工程应用 2、热量传递的基本方式 3、传热过程和传热系数 4、传热学的研究方法和发展史
工程热力学与传热学课程设计
工程热力学与传热学课程设计课程概述工程热力学与传热学是机械工程专业的一门重要课程。
它主要研究热力学基本原理和热力学系统的性质，以及物质内部的热传递、质量传递和动量传递规律。
通过本门课程的学习，学生能够建立并熟练运用热力学和传热学基础理论来解决实际工程问题。
本课程设计旨在帮助学生加深对热力学和传热学的理解，通过实际案例进行分析和解决问题，提高学生的实际操作能力。
设计内容本课程设计分为两个部分：热力学实验和传热学实验。
热力学实验热力学实验是通过实验装置和仪器，测试和分析热力学基础理论在实际中的应用。
本次实验的目的是测量和分析水在不同温度下的物理性质。
实验装置及仪器实验装置主要包括：恒温水浴、测量热电偶、温度计、电源等。
其中恒温水浴用于控制水的温度，测量热电偶和温度计用于测试不同温度下水的物理性质。
实验步骤和数据处理1.准备恒温水浴，测量恒温水浴的温度，保证水浴温度的稳定。
2.准备好测量热电偶和温度计，并将其插入水中进行温度测量。
3.测量并记录不同温度下水的密度、比热容和导热系数。
4.对实验数据进行处理，绘制出水密度、比热容和导热系数与温度的函数关系图。
传热学实验传热学实验是通过实验装置和仪器，测试和分析传热学基础理论在实际中的应用。
本次实验的目的是测量和分析水在不同情况下的传热特性。
实验装置及仪器实验装置主要包括：恒温水浴、传热仪、温度计、电源等。
其中恒温水浴用于使水达到稳定温度，传热仪用于测试传热系数。
实验步骤和数据处理1.准备恒温水浴，将传热仪放入恒温水浴中。
2.调整水浴温度及传热仪温度，使水和传热仪达到稳定温度。
3.测量并记录不同温度差下的传热系数。
4.对实验数据进行处理，绘制出传热系数与温度差的函数关系图。
结束语本次课程设计通过实验测试的方式，增加了学生对工程热力学与传热学的实际操作能力和深入理解。
希望学生们通过本次实验，加深对热力学基础理论的理解，提高科学实验的操作和数据处理能力，增强对传热学应用的理解和创新能力。
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一、选择题 (82分)1、定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是（）。
A、压缩过程B、膨胀过程C、熵减过程D、降压过程正确答案：A学生答案：A2、以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是（）。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统正确答案：D学生答案：3、下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是（）A、定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程B、定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程C、定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程D、定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程正确答案：B学生答案：4、等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化（）。
可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定正确答案：B学生答案：5、对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是（）。
A、定容过程中工质与外界没有功量交换B、定容过程中技术功等于工质的体积变化功C、工质定容吸热时,温度升高,压力增加D、定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值正确答案：C学生答案：6、某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于（）状态。
A、未饱和液体B、饱和液体C、湿蒸汽D、过热蒸汽正确答案：A学生答案：7、在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机,以下说法正确的是（）。
A、卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器热机的热效率:卡诺热机>可逆热机>不可逆热机C、热机的热效率:卡诺热机=可逆热机D、热机的热效率:可逆热机>不可逆热机正确答案：C学生答案：8、关于热力学第二定律的表述,以下说法错误的是（）。
A、功可以自发地无条件的转变为热B、热量可以自发地由高温物体传递至低温物体C、第二类永动机是不可能制造出来的D、可以从大气中取热并使之全部转变为功正确答案：D学生答案：9、下列物质:水、水蒸气、冰中,导热系数大小的排列顺序为（）。
A、水蒸气>水>冰B、冰>水>水蒸气C、水>水蒸气>冰正确答案：B学生答案：10、若物体内温度分布的表达式为,则该温度场为（）。
A、一维稳态温度场B、二维稳态温度场C、一维非稳态温度场D、二维非稳态温度场正确答案：C学生答案：11、物性参数为常数、且无内热源的导热微分方程可表示为（）A、B、C、D、正确答案：B学生答案：12、以下几种边界条件中,属于第一类边界条件的是（）。
A、已知固体壁面处的温度B、已知固体壁面处的热流密度C、已知固体壁面周围流体的温度D、已知固体壁面周围流体与固体壁面之间的表面传热系数正确答案：A学生答案：13、根据流动的成因不同,对流传热分为（）。
A、自然对流和强制对流B、层流和湍流C、沸腾换热和凝结换热D、内部流动和外部流动正确答案：A学生答案：14、流体在等壁温管内层流流动时,热入口段的平均努塞尔特数要（）充分发展段。
A、低于B、等于C、高于D、无法比较正确答案：C学生答案：15、对流传热的微分方程组中,不包含的方程有（）。
A、连续性方程B、动量微分方程C、能量微分方程D、换热微分方程正确答案：D学生答案：16、理想气体的等温度线也是（）。
A、等热力学能线B、等压线C、等熵线D、等比热容线正确答案：A学生答案：17、以下系统中,和外界仅仅没有热量交换的系统是（）。
A、B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统正确答案：C学生答案：18、下列哪种情况下,工质所作的膨胀功与技术功,二者的数值会相等。
（）A、进出口流动功之差等于零B、轴功等于零C、宏观动能变化为零D、宏观位能变化为零正确答案：A学生答案：19、定量理想气体吸收热量50kJ,同时对外作功为70kJ,则该过程是（）。
A、压缩过程B、升压过程C、升温过程D、降温过程正确答案：D学生答案：20、某蒸汽的温度为T,若其压力小于温度T对应的饱和压力,则该蒸汽一定处于（）状态。
A、饱和液体B、湿蒸汽C、D、过热蒸汽正确答案：D学生答案：21、对于理想气体的定温过程,以下说法错误的是（）。
A、活塞式压气机中,若气缸套的冷却效果非常理想,气体的压缩过程可以看作是定温过程B、工质定温吸热时,外界对工质作功,其体积减小,熵值增加C、定温过程的膨胀功与技术功,二者的数值相等D、理想气体定温膨胀时,吸收的热量全部用于对外作功正确答案：B学生答案：22、关于热力循环,以下说法正确的是（）。
A、动力循环就是可逆循环,制冷循环就是不可逆循环B、动力循环在坐标图中沿顺时针方向进行,制冷循环沿逆时针方向进行C、无论动力循环,还是制冷循环,循环的热经济性能指标热效率均小于1D、热泵循环是一种动力循环正确答案：B学生答案：23、关于卡诺循环和卡诺定理,以下说法正确的是（）。
A、卡诺循环由两个可逆定温过程和两个任意可逆过程组成B、卡诺循环的热效率不仅与高、低温热源的温度有关,还与循环中工质的种类有关C、当高温热源和低温热源的温度相同时,卡诺循环的热效率等于零D、卡诺制冷循环和卡诺热泵循环的经济性能指标不仅与热源的温度有关,还与循环中工质的种类有关正确答案：C学生答案：24、应用对流换热的微分方程组,不能求取的物理量是（）。
A、速度场B、温度场C、压力场D、对流换热量正确答案：D学生答案：25、若固体壁面为绝热边界,则该固体导热的边界条件是（）。
A、第一类边界条件B、第二类边界条件C、第三类边界条件D、不存在正确答案：B学生答案：26、常温下,下列物质:银、纯铜、黄铜中,导热系数大小的排列顺序为（）。
A、纯铜>黄铜>银B、银>纯铜>黄铜C、银>黄铜>纯铜正确答案：B学生答案：27、物性参数为常数、具有均匀内热源的无限大平壁稳态导热的导热微分方程式为（）A、B、C、D、正确答案：C学生答案：28、流体在管内层流流动,对流换热进入到充分发展段时,努塞尔特数（）。
A、是一个常数B、与雷诺数有关C、与普朗特数有关D、与边界条件有关正确答案：A学生答案：29、工质从同一初态出发,分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,则两过程中工质与外界交换的热量为（）。
A、可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定正确答案：D学生答案：30、对于理想气体的定熵过程,以下说法正确的是（）。
A、理想气体的定熵过程,一定是绝热过程B、定熵升温时,工质升压膨胀C、定熵膨胀时,工质升温升压D、可逆绝热过程中工质对外作功来自于其本身的能量转换正确答案：D学生答案：31、由理想气体组成的封闭系统吸热后,其（）必定增加。
A、温度B、热力学能C、焓D、熵正确答案：D学生答案：32、定量理想气体对外做功60kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是（）。
A、吸热过程B、放热过程C、熵减过程D、降温过程正确答案：A学生答案：33、干饱和蒸汽被定熵压缩,将转变为（）。
A、未饱和水B、饱和水C、湿蒸汽D、过热蒸汽正确答案：D学生答案：34、关于熵变,以下说法正确的是（）。
A、工质从相同的初始状态出发,分别经过可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变B、热力过程的熵变等于工质与热源交换的热量除以热源的热力学温度C、恒温热源的熵变等于热源吸收或放出的热量除以热源的热力学温度D、功源的熵变等于1正确答案：C学生答案：35、常温下,下列物质:湿红砖、干红砖、水中,导热系数大小的排列顺序为（）。
A、湿红砖>干红砖>水B、湿红砖>水>干红砖C、水>湿红砖>干红砖正确答案：B学生答案：36、关于循环的热经济性能指标,以下说法正确的是（）。
A、动力循环的热效率数值不可能大于1B、制冷循环的制冷系数数值不可能大于1C、热泵循环的供热系数数值不可能大于1D、正向卡诺循环的热效率数值可能大于1正确答案：A学生答案：37、对强制对流传热,动量微分方程式中可忽略的力项是（）。
A、惯性力B、体积力C、压力梯度D、粘性力正确答案：B学生答案：38、稳态,物性参数为常数、且无内热源的导热微分方程可表示为（）A、B、C、D、正确答案：C学生答案：39、自然对流传热和强制对流传热,以下说法错误的是（）。
A、自然对流传热时温度分布决定速度分布B、强制对流传热时速度分布决定温度分布C、同一种流体,自然对流传热时换热强于强制对流传热D、自然对流传热和强制对流传热的区别在于流动的成因不同正确答案：C学生答案：40、若某一边界面有,此条件为（）。
A、第一类边界条件B、第二类边界条件C、第三类边界条件D、以上都不是正确答案：B学生答案：41、流体在管内层流流动,对流换热进入到充分发展段时,等壁温条件下的换热强度（）常热流条件下的换热强度。
A、低于B、等于C、高于D、无法比较正确答案：A学生答案：二、填空题 (70分)42、气体导热的机理是（______）。
正确答案：气体分子不规则热运动和相互碰撞（或动量交换）进行的热量传递。
学生答案：43、温度梯度的正方向朝着温度升高的方向,与热流矢量的方向（______）。
正确答案：共线反向（或方向相反,或反向）学生答案：44、一个给定的导热过程,其完整的数学描写包括（______）和（______）。
正确答案：导热微分方程##单值性条件学生答案：45、为了减小热损失,一蒸汽管道外包有两层隔热保温层,从材料利用的经济性出发,导热系数小的材料应设置在（______）(填内侧还是外侧)。
正确答案：内侧气体学生答案：46、在非稳态导热热量传递的过程中,每一个与热流方向垂直的截面上的热流量是处处不相等的,这是由于（______）的缘故。
正确答案：物体温度变化要积蓄或放出热量学生答案：47、当傅立叶准数满足（______）条件时,一维非稳态导热进入正规状况阶段。
正确答案：大于0.2（或Fo≥0.2）学生答案：48、一般来说,同一种流体强制对流表面传热系数比自然对流表面传热系数要（______）（填大或小）。
正确答案：大学生答案：49、集总参数法是（______）。
正确答案：可以忽略物体内部导热热阻的非稳态导热问题简化分析方法。
（或回答出物体内部导热热阻很小,可忽略）学生答案：50、管内湍流强制对流换热时,考虑到短管和弯管的情况,需引入修正系数,其数值（______）（填大于或小于）1。
正确答案：大于学生答案：51、在工程上,为削弱辐射换热,可采用的方法有（1）（______）和（2）（______）。
正确答案：采用反射率较高,发射率较小的材料##采用辐射遮热板学生答案：52、傅立叶定律中的负号表示（______）。