工程热力学复习重点及简答题202
工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题
工程热力学复习题答案整理-判断题和简答题校内本科班工程热力学复习题答案整理（判断题和简答题部分）一、判断正误，并解释原因（5 题，4 分每题）1、热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。
答：错误。
因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。
详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。
答：错误。
理想气体是些弹性的、不具体积的质点，存在质量。
3、从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以视为理想气体。
高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可用经典热力学知识处理有关问题。
答：正确。
详见P61-P624、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“n pv=常数”来描述其过程特点。
答：错误。
只有当n pv中的n为常数时才可以用来描述。
正确。
当考察的过程时微元过程时。
容要大于临界状态下的相应值。
正确。
对于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
10、对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量都将随着背压的降低而增大，直至无穷大。
答：错误。
当背压下降至临界压力P时，流量达cr最大。
若背压再下降，则流量保持不变。
11、如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现定温压缩，则没必要采用分级压缩了。
答：错误。
分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响；可以通过中间冷却的方式实现降温。
所以仍需要分级压缩。
详见P27412、气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响。
答：错误。
因为分级压缩可以提高容积效率，即可以提高压缩气体的生产量。
13、压缩蒸汽制冷循环中，由于制冷剂流过节流阀后其焓和熵都会增大，所以会使制冷系数和制冷能力下降，因此最好用膨胀机代替之。
答：错误。
制冷剂流过节流阀后其焓保持不变。
不应用膨胀机压缩，目的是简化装置和提高装置运行的可靠性。
详见P35414、根据对应态原理，两个对比态参数对应相等的物质就是热力学相似物质。
工程热力学简答题
*越多表示态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一为可逆过程，一为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪个大，为什么？
*5.系统经一任意过程，有人认为可以根据初终态的熵的变化判断该过程是否为可逆过程，你认为如何？
6.从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优势。
简答题
***1.根据卡诺定律可知，工作在相同温限间的卡诺循环效率最大，为什么在实际的蒸汽动力装置中不采用卡诺循环，而是以朗肯循环为基础？P316
原因：
（1）在压缩机中绝热压缩过程中工质为水和蒸汽的混合物，压缩机工作 不稳定；
（2）等温压缩后的工质的比体积比水大得多，需要体积巨大的压缩机；
*9.写出气体在喷管中稳定流动的连续性方程，并分析当渐缩喷管的背压从大于临界压力逐渐下降时，流经渐缩喷管的气体流量将如何变化？
dA/A+dcf/cf-dv/v=0 背压降低，出口截面的压力下降，流量逐渐增大，直到背压等于临界压力时，出口截面的压力成为定值。流量也保持不变。
10.空气流的初压为2.5MPa，初温为350℃，初动能忽略不计，喷管背压为1.3MPa，为获得最大出口流速，应选择什么形式的喷管，为什么？
（3）循环限于饱和区，上限温度受制于临界温度，热效率低。
*2.简述多级压缩、级间冷却的优点，如何确定最佳中间压力？
优点：各级增压比低，容积效率高。使各级增压比相同则为最佳中间压力。
3.什么是湿空气的露点温度？干球温度及露点温度哪个大？为什么？
露点温度：在一定的大气压下，湿空气的饱和温度。干球温度大，因为湿纱布中的水分气化会使温度下降。
工程热力学简答题
1、何谓状态？何谓平衡状态？何为稳定状态？状态:热力学系统所处的宏观状况平衡状态:在不受外界影响的条件下,系统的状态不随时间而变化稳定状态:系统内各点参数不随时间而变化2、说明状态参数的性质。
(1)状态参数就是状态的函数。
对应一定的状态。
状态参数都有唯一确定的数位。
(2)状态参数的变化仅与初、终状态有关,而与状态变化的途径无关。
当系统经历一系列状态变化而恢复到初态时。
其状态参数的变化为零,即它的循环积分为零(3)状态参数的数学特征为点函数,它的微分就是全微分。
3、何谓热力过程？热力学状态变化的历程4、何谓准静态过程？实现准静态过程的条件就是什么？准静态过程:热力学系统经历一系列平衡状态,每次状态变化时都无限小的偏离平衡状态。
条件:状态变化无限小,过程进行无限慢。
5、非准静态过程中,系统的容积变化功可否表示为⎰=-2121d vpw？为什么？不可以。
在非准静态过程中pv的关系不确定,没有函数上的联系。
6、何谓可逆过程？经历一个热力学过程后,热力学系统逆向沿原过程逆向进行,系统与有关的外界都返回到原来的初始状态,而不引起其她的变化。
7、何谓热力循环？系统由初始状态出发,经过一系列中间状态后重新回到初始状态所完成的一个封闭式的热力过程称为热力循环。
8、何谓正循环,说明其循环特征。
在状态参数坐标图上,过程按照顺时针循环的为正循环,其目的就是利用热产生机械功,动力循环,顺时针,循环净功为正。
9、何谓逆循环,说明其循环特征。
在状态参数坐标图上,过程按照逆时针循环的为逆循环,其目的就是付出一定代价使热量从低温区传向高温区,制冷循环,逆时针,循环净功为负。
10、何谓热量？何谓功量？热量:仅仅由于温度不同,热力学系统与外界之间通过边界所传递的能量功量:热力学系统与外界间通过边界而传递的能量,且其全部效果可表现为举起重物。
11、热量与功量有什么相同的特征？两者的区别就是什么？相同特征:都就是系统与外界间通过边界传递的能量,都就是过程量,瞬时量。
工程热力学复习
工程热力学复习题一、名词解释定值比热容：对于理想气体在较低温的范围内，比热容受温度的影响可以忽略，比热容仅与气体原子结构有关，称作定值比热容。
理想气体：理想气体是一种实际上不存在的假想气体，其分子是些弹性的、不具体积的质点，分子间相互没有作用力。
可逆过程：热力系在完成一个过程后，工质若能沿原路线返回原状态，并且使外界不留下任何痕迹的过程称作可逆过程。
熵产：热力系发生不可逆变化时，由于不可逆因素而产生的熵的变化称作熵产。
热量的作功能力损失:热量在传递和转换中，由于不可逆因素的影响使原本能转换为功的部分退化为环境状态下的无用能的部分称作热量的作功能力损失I 。
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。
喷管：使得气流速度提高，压力降低截面变化的管道称作喷管。
喷管的临界状态：喷管气流流速达到声速时的状态称作临界状态。
相对湿度：湿空气中水蒸气的分压力v p 与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力()s p t 的比值，称为相对湿度ϕ。
二、单项选择题1. 绝热压缩时，若工质初态相同，终态压力相同，不可逆过程的2v 与可逆过程的s v 2关系为 A 。
A.s v v 22>B. 2v s v 2〈C.2v s v 2=D.不能确定2. 由气体参数恒定的干管向一绝热真空刚性容器内充入该种理想气体，充气后容器内的温度与干管内气体温度相比，其温度 B 。
A. 保持不变B. 升高C.降低D.无法确定3. 由卡诺定理可知，所有可逆热机的热效率 D 。
A.均相等B.均为121T T t -=η Ｃ.121T T t -=η121q q -〉 D.两个热源时均为121T T t -=η 4.任何理想气体热力过程中，焓变化量均可表示为 A 。
A.21p c dT ⎰ B.q －w C.21V c dT ⎰ D.△h －pv 5．可逆定温过程由于温度不变，理想气体与外界的热量交换 B 。
A.零B.s T ∆C.2212v p v p n T R gD. 21v v n R g 8. 技术功21h h w t -=计算式使用时，适用于 C 。
工程热力学复习重点及题型
工程热力学复习重点及题型题型一填空题（25分）、二选择题（10 分）、三判断题，并说明理由（10分）四简答分析题（15 分）五计算题（40 分）（共 4 道题）复习内容基本概念：1 填空题复习内容：热力系统，准静态过程和可逆过程，各种能量（热力学能、焓、总能、外部储存能等、推动功、流动功、技术功、体积功），理想气体的定义，多成分理想气体的分压力分体积定律，热力学第二定律的两种表述，实际气体压缩因子的概念，范德瓦尔常数，水蒸气的一点、两线、三区、五态，汽化潜热，热力学第二定律的数学表达式，活塞式内燃机的三个循环特征参数，气体在管道中流动的滞止状态，临界状态的含义。
常用制冷循环有几种形式2选择题、判断题和简答分析题的复习内容：气体压力（绝对压力、表压力、真空度），热力学第一定律的几种表达式、适用范围及实际应用，理想气体四种典型过程的特点（A u＞少、A s、w t、w、q）,多变过程在P-V和t-s图上的描述，热力学第二定律关于任意过程的判断，熵变判断，熵变组成及公式，火（用有用能）的理解，压气机的余隙容积对产气量、耗功量的影响，燃气动力循环中循环性能参数对热效率的影响，蒸汽循环中初压、初温、背压对热效率的影响，制冷循环中高温热源和低温热源的温差对制冷效率的影响。
3 计算题复习内容：3.1 第五章（1）用三种方法（装置理想效率和实际效率的对比、循环过程或热过程的数学表达式，孤立系统熵增原理）判断热过程或热循环装置的可能性及可逆性。
（2）用孤立系统熵增原理或火用分析法计算热机的有用能损失。
3.2 压气机（1）三种简单压缩的耗功及产气量（2）多级压缩中间冷却压缩机的计算3.3 气体在管道中的流动喷管临界参数的确定,判断喷管出口压力,出口截面的流速，流量及热力学状态参数。
3.4 燃气动力循环（1）复习活塞式内燃机三种理想循环的比较（2）会画出不同燃气动力循环的P-V和t-s,并推导热效率3.5 蒸汽动力循环会画朗肯循环图,推导热效率,会查水蒸气h-s 图。
工程热力学简答题
第1章 基本概念⒈ 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。
⒉ 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)( )( b v b b e b P P P P P P P P P P <-=>+=；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。
⒍ 经验温标的缺点是什么?为什么?答：由选定的任意一种测温物质的某种物理性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。
（完整版）工程热力学简答题电子版
（完整版）工程热力学简答题电子版工程热力学习题A一、简要问答题1.工程热力学的研究对象主要是什么？答：工程热力学的研究对象主要是能量转换，特别是热能转化为机械能的规律和方法，以及提高转化效率的途径，以提高能源利用的经济性。
2.热能的利用有哪两种基本的利用形式，并举例说明？答：一种是热能的直接利用，如冶金，化工，食品等工业和生活上的应用，另一种是热能的间接利用，如把热能转化成机械能或电能为人们提供动力。
3.何为工质？如何采用气体而不采用液体或固体作为热机的工质？答：工质是指在热机中工作的借以实现将热能转化成机械能的媒介物质，因气体的膨胀性与压缩性远比液体、固体要好，所以热机中的工质是采用气体，而不采用液体，更不能采用固体。
4.功量与热量有何不同和相同之处？答：相同之处：（1）都是过程量，而不是状态参数；（2）都是工质与外界交换的能量；（3）可逆过程都可图示。
不同之处：（1）功量是有序能（机械能）即功量是有规则的宏观运动能量的传递，在做功过程中往往伴随着能量形态的转化，而热量是无序能（热能）即热量是大量微粒子热运动的能量传递，传热过程中不出现能量形态的转化。
（2）有功转换的动力是压差，而有热交换的动力是温差，（3）功量与热量的计算表达式不同。
（4）功量可在p-vt图上图示，而热量是在T-s图上图示。
5.写出热力系统第一定律的文字表达？答：热力学第一定律的文字表述：热可以变为功，功也可以变为热，一定量的热消失时，必产生相应量的功，消耗一定量的功时，必出现与之对应的一定量的热。
6.写出1Kg工质的焓的符号与定义式及其能量含义，并指出焓是过程量还是状态参数。
答：焓的符号是h，其定义式是h=u+pv，其能量含义是系统中因引进1kg工质而获得的总能量是热力学能u与推动功pv之和，焓是状态参数，而不是过程量。
7.何为理想气体，并举例指出什么气体可视为理想气体？什么气体不能视为理想气体？答：理想气体是指其分子是具有弹性的，而不具有体积的质点，分子间没有相互作用力的假想气体。
工程热力学考研题库和答案
工程热力学考研题库和答案工程热力学是研究能量转换和传递规律的科学，对于工程领域的学生来说，掌握工程热力学的基本概念、原理和计算方法至关重要。
以下是一些工程热力学考研题库和答案的示例：# 工程热力学考研题库和答案一、选择题1. 热力学第一定律的数学表达式是：A. \(\Delta U = Q - W\)B. \(\Delta U = Q + W\)C. \(\Delta H = Q - W\)D. \(\Delta H = Q + W\)答案： B2. 理想气体的内能仅与什么有关？A. 温度B. 压力C. 体积D. 质量答案： A二、简答题1. 简述卡诺循环的四个步骤。
答案：卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
在等温膨胀过程中，系统从高温热源吸收热量并对外做功；绝热膨胀过程中，系统对外做功，温度降低；等温压缩过程中，系统向低温热源放热；绝热压缩过程中，系统压缩，温度升高。
2. 什么是熵？熵增原理是什么？答案：熵是热力学中表示系统无序程度的物理量，通常用来描述能量分布的均匀性。
熵增原理是指在孤立系统中，自发过程总是向着熵增加的方向进行，即系统的熵不会自发减少。
三、计算题1. 某理想气体经历一个等压过程，初始温度为 \(T_1 = 300\) K，最终温度为 \(T_2 = 600\) K，求该过程中气体所做的功和吸收的热量。
答案：对于理想气体的等压过程，体积 \(V\) 与温度 \(T\) 成正比，即\(V_2 = \frac{T_2}{T_1} V_1\)。
由于 \(P = \frac{nRT}{V}\)，等压过程中压力 \(P\) 保持不变，所以气体所做的功 \(W = P(V_2 -V_1)\)。
根据理想气体状态方程，可以计算出 \(W = nRT_1\ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)\)。
吸收的热量 \(Q\) 根据热力学第一定律 \(Q = \Delta U + W\) 计算，由于理想气体的内能仅与温度有关，\(\Delta U = nC_v(T_2 - T_1)\)，其中 \(C_v\) 是摩尔定容热容，最终可以得出 \(Q = nC_p(T_2 - T_1)\)，其中 \(C_p\)是摩尔定压热容。
工程热力学复习题
（×）
17. 可逆绝热过程即等熵过程；反之，等熵过程必为可逆绝热过
程。（ √ ）
18. 沸腾状态的水总是烫手的。
（×）
19. 容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改
变。 （ × ）
20. 水蒸气在定温过程前后温度不变，则其热力学能也不变。
（×）
21. 对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤
（×）
42. 湿空气的相对湿度全愈大，其中水蒸气分压力也愈大。
（√）
43. 未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。
（√）
44. 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。
（ ×）
45. 用压力表可以直接读出绝对压力值。
（×）
46. 封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。
（×）
47. 理想气体的、值与气体的温度有关，则它们的差值也与温度
37. 当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； （
×）
38. 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。（ × ）
39. 孤立系的热力状态不能发生变化。
（
×）
40. 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。（ √ ）
41. 湿空气的相对湿度盐越大，空气中水蒸气的含量就越大。
50kPa，此时，该工质的测量应选用
（填真空
计或压力表）测压计。
7. 热力系Байду номын сангаас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( 平衡状态 ) ( 平衡状态还是
稳定状态 )
8. 实现可逆过程的条件是：
。
9. 一稳定流动开口系，从外界吸收热量 500J ，开口系进出口
工程热力学简答题
平衡与稳定状态的区别与联系：平衡一定稳定，稳定不一定平衡，平衡一定均匀，均匀不一定平衡，相对压力的应用自发与不可逆的关系，自发不要求无摩擦，而可逆必须是无摩擦，自发的反面是非自发即需要外界参与，一定是不可逆的定熵与绝热关系，可逆的绝热过程是定熵过程，理想气体与实际气体，有弹性，不具有体积和质量，分子间没有作用力压缩因子状态方程中实际气体对理想气体的偏离程度，反应实际气体的压缩难易程度压气机最省功的压缩过程，是定温过程，多级压缩每级压气机所需功相等，每个汽缸中的气体经过压缩之后所达到的最高温度相同，每级气缸向外排出的热量相同余隙容积的影响，减小余隙容积能提高生产率绝热节流过程是等焓过程吗：绝热节流不是等焓过程，它只是两个稳定的断面处焓值相等，通常节流前后，流速差别不大，由于两端面之间的流体处于不平衡状态，不能确定各截面的焓值，尽管前后焓值相等，但是每一个微元过程上是不等的，节流是不可逆的，所以有熵产，所以熵增加，对于理想气体，焓值与温度有关，焓值不变，温度不变，所以前后温度相同，所以实际过程是达不到的活塞式压气机与叶轮式压气机，活塞式，不可避免的产生余隙容积，活塞式基于可逆过程，单位时间生产量小，转速不高，间歇性的工作，但是所达到的压力大，叶轮式，单位时间生产量大，转速高，能连续工作，每级压缩比小，达到比较高的压力需要多级压缩，摩擦损耗大，对于叶轮的设计制造工艺要求高，空气标准假设：假定工作流体是一种理想气体，假设它具有与空气相同的热力性质，将排气过程和燃烧过程用向低温热源放热和自高温热源的吸热取代。
活塞式内燃机实际循环过过程的简化定容加热，定压加热，混合加热1.燃料定容及定压燃烧产生高温高压燃气，简化成工质从高温热源可逆定容定压吸热，升温升压过程。
把排气过程简化成向低温热源可逆的定容放热过程2.把循环工质简化成空气，并做理想气体处理，取定值比热容3.h忽略实际过程的摩擦阻力及进气阀节流损失，认为进气排气压力相同，进气排气推动功相同互相抵消，把燃烧改为加热后不需考虑耗氧量，因而开式循环抽象成闭式循环，4.在膨胀压缩过程中忽略气体和气缸之间的热交换，简化为可逆绝热过程影响燃气轮机热效率因素1.循环增温比越大，实际循环得热效率越高2.？？循环内效率越大，实际热效率越大如何提高蒸汽动力循环效率提高新蒸汽温度（在相同的初压和背压的下）提高初压降低背压实际中选朗肯循环不选卡诺循环压缩机中绝热压缩难以实现，循环局部限于干饱和区上限温度受制于临界温度，膨胀末期湿蒸汽干度过小，含水分多，不利于动力机安全蒸汽动力循环是以蒸汽为工质的循环再热循环，新蒸汽膨胀到某一中间压力后撤出汽轮机，导入锅炉中特设的再热器，或其他的换热装置，使之再次加热，然后再次导入汽轮机继续膨胀到背压回热循环：利用蒸汽回热对水进行加热，消除朗肯循环中水在较低温度下吸热的不利影响，从而提高效率1．热力学能就是热量吗？不是。
工程热力学复习题答案判断题和简答题
校内本科班工程热力学复习题答案整理（判断题和简答题部分）一、判断正误，并解释原因（5 题，4 分每题）1、热力系统处于平衡状态时，和外界无任何作用发生，此时系统的状态是稳定均匀的。
答：错误。
因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的。
详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的，且其相互间的碰撞是弹性的。
答：错误。
理想气体是些弹性的、不具体积的质点，存在质量。
3、从微观上讲，只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略，则这种气体就可以视为理想气体。
高空大气层内气体十分稀薄，满足上述要求，故可以视为理想气体，可用经典热力学知识处理有关问题。
答：正确。
详见P61-P624、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“npv=常数”来描述其过程特点。
答：错误。
只有当npv中的n为常数时才可以用来描述。
正确。
当考察的过程时微元过程时。
5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程，则可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
答：错误。
因为熵是状态函数，对于同一初始状态和同一终态的两个过程，其熵变相同。
6、根据热力学第二定律，自然界不可能有熵产为负的过程发生，所有自发过程都会导致能量品质的降低。
答：正确。
所有自发过程都是不可逆过程，而不可逆过程会导致作功能力损失，使能量的品质降低。
7、水在定压汽化过程中温度保持不变，则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功。
答：错误。
此过程吸收的热量等于蒸汽分子内位能增加和对外所做的膨胀功。
详见P80 8、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数。
答：正确。
详见P829、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
答：错误。
处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热，则升高相同的温度所需热量更多，即比热容要大于临界状态下的相应值。
正确。
对于处在液相的水，其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值。
10、对于任一现成喷管，无论其形式如何，只要气体在喷管内部等熵流动，其流量都将随着背压的降低而增大，直至无穷大。
工程热力学简答题整理
工程热力学简答题整理
1、水的体胀系数与温度及压强的关系？
答：当温度低于50摄氏度是水的体胀系数随压强的增加而增大；当温度高于50摄氏度时，水的体胀系数随压强的增加而减小。
2、流体的黏度与温度和压强的关系
答：液体的黏度随温度的上升而减小，气体的黏度随温度的上升而增大。
在低压下，流体的黏度只随温度变化；在高压下，流体的黏度随压强的升高而增大。
3、形成流体黏性的主要因素
液体：分子间作用力
气体：气体分子做混乱运动时在不同流速的流层间所进行的动量交换
4、帕斯卡原理
答：施于重力作用下不可压缩流体表面上的压强将以同一数值沿各个方向传递到流体中所有的流体质点。
5、什么是绝对压强？计示压强？真空？
答：以完全真空为基准计量的压强是绝对压强；以当地大气压为基准计量的压强是计示压强；绝对压强小于当地大气压强的负计示压强称为真空。
6、伯努力方程的适用条件？
答：只有重力作用；不可压缩流体；理想流体；定常流动；一维流动；绝热
7、几何相似、运动相似、动力相似的关系？
答：几何相似是力学相似的前提条件，动力相似是决定运动相似的主导因素，而运动相似是几何相似和动力相似的表现。
（未完待续。
）。
工程热力学复习题答案判断题和简答题
校内本科班工程热力学复习题答案整理判断题和简答题部分一、判断正误,并解释原因5 题,4 分每题1、热力系统处于平衡状态时,和外界无任何作用发生,此时系统的状态是稳定均匀的;答：错误;因为均匀是相对于平衡状态下单相物系而言的;详见P162、理想气体的分子是没有大小和质量的,且其相互间的碰撞是弹性的;答：错误;理想气体是些弹性的、不具体积的质点,存在质量;3、从微观上讲,只要分子之间的作用力和分子自身体积可以忽略,则这种气体就可以视为理想气体;高空大气层内气体十分稀薄,满足上述要求,故可以视为理想气体,可用经典热力学知识处理有关问题;答：正确;详见P61-P62pv=常数”来描述其过程特点;4、理想气体发生的任意可逆热力过程都能够用“npv中的n为常数时才可以用来描述;答：错误;只有当n正确;当考察的过程时微元过程时;5、如果从同一初始状态到同一终态有可逆和不可逆两个过程,则可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变;答：错误;因为熵是状态函数,对于同一初始状态和同一终态的两个过程,其熵变相同;6、根据热力学第二定律,自然界不可能有熵产为负的过程发生,所有自发过程都会导致能量品质的降低;答：正确;所有自发过程都是不可逆过程,而不可逆过程会导致作功能力损失,使能量的品质降低;7、水在定压汽化过程中温度保持不变,则此过程中的吸热量等于其对外所做的膨胀功;答：错误;此过程吸收的热量等于蒸汽分子内位能增加和对外所做的膨胀功;详见P808、水蒸汽图表中参数的零点选定为三相状态下的液态水的参数;答：正确;详见P829、水处于三相状态时的压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值;答：错误;处在三相状态下的水由于存在着汽化潜热,则升高相同的温度所需热量更多,即比热容要大于临界状态下的相应值;正确;对于处在液相的水,其压力、温度和比容都小于其临界状态下的相应值;10、对于任一现成喷管,无论其形式如何,只要气体在喷管内部等熵流动,其流量都将随着背压的降低而增大,直至无穷大;P时,流量达最大;若背压再下降,则流量保持不变;答：错误;当背压下降至临界压力cr11、如果气体能够在活塞式压气机的气缸内实现定温压缩,则没必要采用分级压缩了;答：错误;分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响；可以通过中间冷却的方式实现降温;所以仍需要分级压缩;详见P27412、气体压缩时采用分级压缩后对压缩气体的生产量没有影响;答：错误;因为分级压缩可以提高容积效率,即可以提高压缩气体的生产量;13、压缩蒸汽制冷循环中,由于制冷剂流过节流阀后其焓和熵都会增大,所以会使制冷系数和制冷能力下降,因此最好用膨胀机代替之;答：错误;制冷剂流过节流阀后其焓保持不变;不应用膨胀机压缩,目的是简化装置和提高装置运行的可靠性;详见P35414、根据对应态原理,两个对比态参数对应相等的物质就是热力学相似物质;答：错误;因为两个对比态参数对应相等的并且能满足同一对比态方程的物质才是热力学相似物质;详见P20815、湿空气处于饱和状态时的温度就是对应于某一水蒸气分压力下的露点;答：正确;详见P37716、湿空气的相对湿度度就是湿空气中水蒸气的分压力,与同一温度、同样总压力下的饱和湿空气中水蒸气分压力的比值;答：正确;详见P37817、系统熵增大的过程必定是不可逆过程;答：错误;熵增大的过程可以是可逆过程,某闭口系可逆并且吸热,由f g S S S ∆=+知熵增大;18、系统熵减小的过程不可能自发进行;答：错误;系统熵减小的过程可以自发进行,如某闭口系可逆且向外界放热,由f g S S S ∆=+知熵减小,但该过程可以自发进行;正确;孤立系熵减小的过程不可能自发进行;19、气体吸热后温度一定升高;答：错误;由q u w =∆+ 气体吸热同时对外界做功,则温度不一定升高;反例：卡诺循环中的定温吸热;20、气体吸热后热力学能一定升高;答：错误;由q u w =∆+ 气体吸热同时对外界做功,则热力学能不一定升高;21、燃气轮机装置理想循环的最佳增压比可获得最高的循环热效率;答：错误;燃气轮机装置理想循环的最佳增压比可获得最大的循环的净功,而不是最高的循环热效率,燃气轮机装置理想循环的热效率随增压比的增大而提高,最佳增压比并不是最大增压比;详见P30222、柴油机的热效率一般比汽油机高;答：正确;汽油机被压缩的是燃气和空气的混合物,不能采用大压缩比；而柴油机因压缩的仅仅是空气,所以压缩比可以较高;而实际发动机的内部热效率在一定范围内主要取决于压缩比;因此柴油机的热效率一般比汽油机高;详见P29223、如果采取有效的冷却方法,使活塞式压气机的压气过程接近等温,则没有必要采用 分级压缩的工艺;答：错误;分级压缩主要是为了减小余隙容积对产气量的影响,冷却作用只是减小消耗功;所以仍需要分级压缩;详见P27424、工质经过不可逆过程的熵流必然小于初终态相同的可逆过程的熵流;答：正确;由熵方程f g S S S ∆=+ 对不可逆过程,则必存在熵产g S ,且g S 大于零;又初终态相同,有S ∆相同,则工质经过不可逆过程的熵流必然小于初终态相同的可逆过程的熵流;25、气体吸热后熵一定增大;答：正确;由熵方程f g S S S ∆=+,气体吸热后,f Q S 大于零,熵产0g S ≥,故熵一定增大; 26、温度高的物体比温度低的物体具有更多的热量;答：错误;热量是个过程量,不能说物体具有多少热量;详见P2627、两种理想气体在闭口系统中进行绝热混合,则混合后气体的内能、焓及熵等于混合 前的两种气体的内能、焓及熵之和;答：错误;熵不等;我问老师的28、如果几种气体的状态参数相同,则其对比参数相同;答：错误;对比参数为状态参数与相应的临界参数的比值;如果几种气体的状态参数相同,而相应的临界参数不同,则其对比参数不同;详见P20829、如果几种气体处于对应状态,它们的对比参数相同;答：正确;30、存在400℃的水;答：错误;因为水的临界温度373.99cr T =℃＜400℃,不能再将此时的蒸汽液化;31、存在-40℃的水蒸汽;答：正确;减小压力至某一值时,可以存在-40℃的水蒸气;32、相同的压力和温度下,湿空气的密度比干空气的密度更大;答：错误;由mm M v V ρ==,而干空气的摩尔质量要大于水蒸气的摩尔质量,有干空气的摩尔质量要大于湿空汽的摩尔质量,则干空气的密度更大;或者根据pRgT ρ= P Rg T ρ=,R Rg M= 相同的压力和温度下,g M M R Rg ρρ→→湿空气干空气湿空气干空气湿空气干空气＜＞＜ 故干空气的密度更大;33、在同一地区,阴雨天的大气压力比晴朗天气的大气压低;34、在同一地区,冬天的大气压力总比夏天的大气压高;35、蒸汽动力循环中的再热压力越高越好;答：错误;如果再热压力太高,对干度的改善较少,且附加部分与基本循环相比所占比例甚小,即使其本身效率高,而对整个循环作用不大;二、简答题5 题,5 分每题1、一个门窗打开的房间,若房内空气压力不变而温度上升,请问房间内空气的总焓将如何变化为什么空气按理想气体定值比热考虑;答：总焓将不变;c=mh=mc c pp pg gpVpVH T TR T R==总焓,因为房内空气压力不变,体积不变,比热容为一定值,则可知总焓H不变;2、从汽轮机排出的乏汽可以通过绝热压缩变成液态水吗为什么答：不可以;从汽轮机排出的乏汽通过绝热压缩后将会变为过热蒸汽;3、能否通过在喷管内接近可逆的充分绝热膨胀,使离临界点不太远的过热蒸汽部分液化为什么答：可以;因为在喷管内接近可逆的充分绝热膨胀,工质的温度和压力均下降,可以使离临界点不太远的过热蒸汽部分液化;4、湿空气的相对湿度是如何定义的它有什么物理意义答：湿空气的相对湿度ϕ是指湿空气中水蒸气分压力v p 与同一温度同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力()s p t 的比值;其物理意义：相对湿度ϕ逾小表示湿空气离饱和湿空气愈远,即空气愈干燥,吸取水蒸气的能力愈强,当0ϕ=时即为干空气；反之,ϕ愈大空气愈潮湿,吸取水蒸气的能力也愈差,当1ϕ=时,为饱和湿空气;详见P3785、什么是压缩因子请解释利用通用压缩因子图确定实际气体的压缩因子的原理; 答：压缩因子Z 即为温度、压力相同时的实际气体比体积与理想气体比体积之比; 原理：6、什么是理想气体的多变过程由于多变过程指数可以为任意实数,因此是否可以认 为多变过程可代表理想气体的任意热力过程如理想气体的定容比热为定值,是否 某一固定多变过程的比热也为定值为什么答：理想气体的多变过程是指过程中气体的基本状态参数满足n p v ⋅=常数的可逆过程;不可以认为多变过程可代表理想气体的任意热力过程,因为n p v ⋅=常数中的n 要为定值;7、什么是临界压力比在设计喷管时,如何根据此参数值对喷管进行选型 答：临界压力比为0cr cr p v p =,是流速达到当地声速时工质的压力和滞止压力之比;选型：当背压与滞止压力之比0b cr p v p ≥时,应选用渐缩型；0b cr p v p ＞时,应选用缩放型; 8、活塞式压气机的压气过程已经接近等温了,有时仍采用分级压缩,请问为什么答：分级压缩可以提高容积效率;分级后,每一级的增压比缩小,故同样大的余隙容积对容积效率的有害影响将缩小,使容积效率比不分级时大;详见P2749、如图所示,a-b 和a-c 是理想气体发生的两个任意过程,且b 、c 两点在同一条绝热 线上,试问u a b -∆与a c u -∆ 哪个大如果b 、c 两点在同一条等温线上,结果又如何为 什么答：1u a b a c u --∆∆＞ 方法一：过点c 作一等温线,与ab 交于'b ,由于等温线的斜率绝热线的斜率,则'a c a b u u --∆=∆,又'0b b u -∆＞,''u =+a b a b b b u u ---∆∆∆,则u a b a c u --∆∆＞方法二：考察过程,a b c a ---0+a b b c c a u u u ---=∆∆∆+a b b c c a b c a c u u u u u -----→∆=-∆-∆=-∆∆+ 因为0b c u --∆＜,则有u a b a c u --∆∆＞2如果b 、c 两点在同一条等温线上,则有ab ac u u ∆=∆;因为等温线上的热力学能相同,则a-b 和a-c 两过程的初、末状态的热力学能相同,即有ab ac u u ∆=∆10、如下面p －v 图所示,循环1－2－3－1 是一闭口系统的假想循环,其中1－2 为定 温过程,2－3 为定熵过程,3－1 为不可逆绝热过程,问此循环能否实现为什么答：能实现;因为1-2过程为定温过程,对外做功,由q u w =∆+知q 小于零,2-3和3-1过程为绝热过程;则循环1-2-3-1的克劳修斯判据120r rQ QT T δ-=⎰＜,故循环能实现; 11、家用冰箱的使用说明书上指出,冰箱应放置在通风处,并距墙壁适当距离,以及不 要把冰箱温度设置过低,为什么答：放置在通风处,并距离墙壁适当距离,可以使局部环境温度较低；不要把冰箱温度设置过低的原因是冷库温度c T 越小,则制冷系数越小;两者的目的都是为了提高冰箱的制冷系数;12、为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环为什么压缩蒸汽制冷循环也不采 用逆向卡诺循环答：因为空气定温加热和定温排热不易实现,所以压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环;而两相物质的压缩是不利的且为了增加制冷量,压缩蒸汽制冷循环也不采用逆向卡诺循环;13、为什么不可逆绝热稳定流动过程中,系统控制体熵的变化为零既然是一个不 可逆绝热过程,熵必然有所增加,增加的熵去哪里了答：开口系的熵方程cv ,,f m f Q g S S S S ∆=++ 不可逆绝热稳定流动过程中,系统控制体熵的变化为零;因不可逆而增加的熵与物质熵流,f m S 相抵消了;14、蒸汽动力装置中水泵进出口的压力差远大于燃气轮机压气机的压力差,为什么燃气 轮机做功的大部分被压气机所消耗,而蒸汽动力循环中水泵消耗的功可以忽略答：因为蒸汽动力装置中水泵压缩的是液态水,燃气轮中的压气机压缩的是燃气,而燃气的可压缩性远大于液态水的可压缩性;15、能否在汽轮机中将全部蒸汽逐级抽出来用于回热,这样就可以取消凝汽器,从而提 高热效率答：不可以;违背了热力学第二定律;取消凝汽器,则过程相当于从单一热源吸热;16、能否不让汽轮机的乏汽凝结放热,而用压缩机直接将乏汽压入锅炉,从而节约热能, 提高效率答：不可以;违背了热力学第二定律;17、压缩过程需要消耗功,为什么内燃机在燃烧之前都有进行一个压缩过程答：压缩过程的目的是提高工质的平均吸热温度,从而提高热效率;18、在燃气轮机循环中,压气机耗功占燃气轮机做功量的60%左右,因此取消这个压气 过程则会使燃气轮机循环过程的效率更高答：不可以;因为压缩过程可以提高工质的平均吸热温度,从而提高热效率;19、空气压缩制冷循环的循环压力比越大,制冷系数和循环制冷量将如何变化答：πε↑↓↑，则，循环制冷量 详见P34920、为什么有的制冷循环中采用膨胀机,有的则代而采用节流阀空气压缩制冷能否采 用节流阀答：由循环工质的热力性质决定;压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机;工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程,不可逆绝热节流熵增大,所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量;21、说明如何应用“空气标准”假设将实际的活塞式内燃机循环进行简化成混合加热可逆循环答：P28722、可以近似认为空气是1 mol 氧气和 mol 氮气混合而成,所以、20℃的mol 的空气的熵应该是、20℃的1 mol 氧气的熵和、20℃的mol 氮气的熵之和,对吗答：错误;自发过程熵增大;23、为何阴天晒衣服不容易干,而晴天则容易干答：阴雨天空气的湿度大,吸取水蒸气的能力差,所以晒衣服不易干;晴天则恰恰相反,所以容易干;24、为何冬季人在室外呼出的的气呈白色雾状冬季室内有供暖装置时,为什么会感到空气干燥答：人呼出的气体是未饱和湿空气;当进入外界环境时,外界环境的温度很低使得呼出的气体得到冷却;在冷却过程中,湿空气保持含湿量不变,温度降低;当低于露点温度时就有水蒸气不断凝结析出,这就形成了白色雾状气体;冬季室内有供暖装置时,温度较高,使空气含湿量减小;因此会觉得干燥;放一壶水的目的就是使水加热变成水蒸气散发到空气中增加空气的含湿量;25、有人说热水流经冷却塔后,温度可以降到低于冷却塔的进气温度即环境大气温度,对不对为什么答：正确;如果仅仅是传热,不可以实现热量从低温传向高温;而压力差传质,水的分压力高,蒸发带走热量,可以降到低于冷却塔的进气温度;根据老师的话概括的几点说明：1)斜体字体的题目判断题8、33、34和简答题6、20、22按老师的意思和个人判断不做要求；2)仅为参考解答,如有疑异,欢迎提出；3)有的题目有多重解答,且答正确或错误皆可,按老师的意思有理即可；4)仅供核电班班级内部交流,谢谢合作祝大家考试顺利,核电班加油。
工程热力学简答题
1．均匀系统和单相系统的区别？答：如果热力系统内部个部分化学成分和物理性质都均匀一致，则该系统成为均匀系统。
如果热力系统由单相物质组成，则该系统称为单相系统。
可见，均匀系统一定是单相系统，反之则不然。
2．试说明稳定、平衡和均匀的区别与联系？答：稳定状态是指状态参数不随时间变化，但这种不变可能是靠外界影响来维持的。
平衡状态是指不受外界影响时状态参数不随时间变化。
均匀状态是指不受外界影响时不但状态参数不随时间变化，而且状态参数不随空间变化。
均匀→平衡→稳定3．实现可逆过程的充分条件。
答：（1）过程是准静态过程，即过程所涉及的有相互作用的各物体之间的不平衡势差为无限小。
（2）过程中不纯在耗散效应，即不存在用于摩擦、非弹性变形、电流流经电阻等使功不可逆地转变为热的现象。
4．膨胀功、流动功、技术功、轴功有何区别与联系。
答：气体膨胀时对外界所做的功称为膨胀功。
流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。
技术功是膨胀功与流动功的差值。
系统通过机械轴与外界所传递的机械功称为轴功。
5．焓的物理意义是什么，静止工质是否也有焓这个参数？答：焓的物理意义为，当1kg工质流进系统时，带进系统与热力状态有关的能量有内能u 和流动功pv ，而焓正是这两种能量的总和。
因此焓可以理解为工质流动时与外界传递的与其热力状态有关的总能量。
但当工质不流动时，pv 不再是流动功，但焓作为状态参数仍然存在。
6．机械能向热能的转变过程、传热过程、气体自由膨胀过程、混合过程、燃烧反应过程都是自发的、不可逆的。
热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不可能自动地、无偿地从低温物体传至高温物体。
7．循环热效率公式121q q q -=η和121T T T -=η是否完全相同？ 答：前者用于任何热机，后者只用于可逆热机。
8．若系统从同一始态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程到达同一终态，两个过程的熵变相同吗？答：对系统来说，熵是状态参数，只要始态和终态相同，过程的熵变就相等。
2023大学工程热力学期末考试重点整理(最新版)
2023大学工程热力学期末考试重点整理系统：在工程热力学中，通常选取一定的工质或者空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。
外界：系统以外的物体称为边界，也可表述为与系统发生质、能交换的物质系统。
边界：系统与外界之间的分界面称为边界。
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。
开口系统：与外界有物质交换的系统。
由于开口系统是一个划定的空间范围，也称为控制容积系统。
绝热系统：与外界没有热量交换的系统。
孤立系统：与外界既无能量交换又无物质交换的系统。
与外界无任何形式的质能交换。
是热力学中抽象出来的概念。
平衡过程与可逆过程的关系：可逆过程一定是准平衡过程；但是准平衡过程不一定是可逆过程。
真空度：真空度是指处于真空状态下的气体稀薄程度。
比体积的定义：单位质量的物质所占有的体积称为比体积，也称为比容，用符号v表示，单位为 m3/kg 。
比体积与密度互为倒数。
功、热量正负的判断：吸热为正，放热为负。
系统储能包括哪几部分：热力学能（内部储存能）、宏观动能、宏观位能（外部储存能）闭口系统的热力学第一定律表达式：Q=ΔU+W开口系统的稳定流动能量方程式：q=Δh+w膨胀功：δw=pdv,即 w=∫pdv ,故膨胀功就是过程曲线与 v 轴投影所围成的面积；技术功：δwt=-vdp ,故wf=-∫vdp ,故技术功是过程曲线与 p 轴投影所围成的面积的负值；可逆过程技术功的计算式：技术功是哪几项之和：动能差、位能差及轴功三者之和，记作Wt。
自由膨胀问题QWU的变化：自由膨胀，W=0，因为不做体积功。
若为理想气体，则Q，△U=0，若非理想气体，则吸热，△U>0.热容：物体温度升高1K（或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容。
比热容：单位质量物质的热容，c，J/（kg*K）摩尔热容：1mol物质的热容，Cm，J/（mol*K）理想气体热力学能和焓与温度的关系：理想气体的热力学能与焓都是温度的单值函数。
工程热力学简答题
第1章 基本概念⒈ 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。
⒉ 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)( )( b v b b e b P P P P P P P P P P <-=>+=；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。
工程热力学复习重点及简答题202
工程热力学复习重点 2 0 1 2 . 3绪论[1] 理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法[2] 理解热能利用的两种主要方式及其特点[3] 了解常用的热能动力转换装置的工作过程1．什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。
2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题3. 热能及其利用[1] 热能：能量的一种形式[2] 来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。
如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。
二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。
[3] 利用形式：直接利用：将热能利用来直接加热物体。
如烘干、采暖、熔炼（能源消耗比例大）间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能，4．.热能动力转换装置的工作过程5．热能利用的方向性及能量的两种属性[1] 过程的方向性：如：由高温传向低温[2] 能量属性：数量属性、,质量属性（即做功能力）[3] 数量守衡、质量不守衡[4] 提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。
第 1 章基本概念及定义1. 1 热力系统一、热力系统系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和外界：与系统相互作用的环境。
界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。
依据：系统与外界的关系系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。
二、闭口系统和开口系统四、根据系统内部状况划分可压缩系统：由可压缩流体组成的系统。
简单可压缩系统：与外界只有热量及准静态容积变化均匀系统：内部各部分化学成分和物理' 性质都均匀一致的系统，是由单相组成的非均匀系统：由两个或两个以上的相所组成的系统。
单元系统：一种均匀的和化学成分不变的物质组成的系统。
多元系统：由两种或两种以上物质组成的系统。
单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
- 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)。
工程热力学复习重点2012. 3绪论[1]理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法[2]理解热能利用的两种主要方式及其特点[3]了解常用的热能动力转换装置的工作过程1．什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。
2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题3. 热能及其利用[1]热能：能量的一种形式[2]来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。
如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。
二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。
[3]利用形式：直接利用：将热能利用来直接加热物体。
如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大)间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能，4．.热能动力转换装置的工作过程5．热能利用的方向性及能量的两种属性[1]过程的方向性：如：由高温传向低温[2]能量属性：数量属性、,质量属性(即做功能力)[3]数量守衡、质量不守衡[4]提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。
第1章基本概念及定义1. 1 热力系统一、热力系统系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。
外界：与系统相互作用的环境。
界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。
依据：系统与外界的关系系统与外界的作用：热交换、功交换、质交换。
二、闭口系统和开口系统闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。
开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。
三、绝热系统与孤立系统绝热系统：系统内外无热量交换(系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热) 孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换=系统+相关外界=各相互作用的子系统之和= 一切热力系统连同相互作用的外界四、根据系统内部状况划分可压缩系统：由可压缩流体组成的系统。
简单可压缩系统：与外界只有热量及准静态容积变化均匀系统：内部各部分化学成分和物理'性质都均匀一致的系统，是由单相组成的。
非均匀系统：由两个或两个以上的相所组成的系统。
单元系统：一种均匀的和化学成分不变的物质组成的系统。
多元系统：由两种或两种以上物质组成的系统。
单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。
复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。
思考题：孤立系统一定是闭口系统吗?反之怎样?孤立系统一定不是开口的吗、孤立系统是否一定绝热？1．2 工质的热力状态与状态参数一、状态与状态参数状态：热力系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况。
状态参数：描述工质状态特性的各种状态的宏观物理量。
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。
状态参数的数学特性:1． 1212x x dx -=⎰表明：状态的路径积分仅与初、终状态有关，而与状态变化的途径无关。
2．⎰dx =0表明：状态参数的循环积分为零基本状态参数：可直接或间接地用仪表测量出来的状态参数：温度、压力、比容或密度温度：宏观上，是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量。
微观上,是大量分子热运动强烈程度的量度2．压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。
fF p = 式中：F —整个容器壁受到的力，单位为牛顿（N ）； f —容器壁的总面积（m2）。
微观上：分子热运动产生的垂直作用于容器壁上单位面积的力。
压力测量依据：力平衡原理 压力单位：MPa相对压力：相对于大气环境所测得的压力。
工程上常用测压仪表测定的压力。
以大气压力为计算起点，也称表压力。
g p B p += （P>B ）H B p -= （P<B ）式中 B —当地大气压力Pg —高于当地大气压力时的相对压力，称表压力；H —低于当地大气压力时的相对压力，称为真空值。
注意：只有绝对压力才能代表工质的状态参数3．比容:比容：单位质量工质所具有的容积。
密度：单位容积的工质所具有的质量。
mV v = m 3/kg关系：1=v ρ式中：ρ—工质的密度 kg/m3 ，v —工质的比容 m3/kg例: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。
1．3准静态过程与可逆过程热力过程：系统状态的连续变化称系统经历了一个热力过程。
一、准静过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程。
注意:准静态过程是一种理想化的过程，实际过程只能接近准静态过程。
二、可逆过程：系统经历一个过程后，如令过程逆行而使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹，则此过程称为可逆过程。
实现可逆过程的条件：过程无势差 (传热无温差，作功无力差)过程无耗散效应。
三、可逆过程的膨胀功 (容积功)系统容积发生变化而通过界面向外传递的机械功。
⎰=21pdv w J/kg规定: 系统对外做功为正，外界对系统作功为负。
问题： 比较不可逆过程的膨胀功与可逆过程膨胀功四、可逆过程的热量:系统与外界之间依靠温差传递的能量称为热量。
可逆过程传热量：⎰=21Tds q q J/kg规定:系统吸热为正，放热为负。
1．4 热力循环:定义：工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后由回复到初态的过程。
,一、正循环正循环中的热转换功的经济性指标用循环热效率：12121101q q q q q q w t -=-==η 式中 q1—工质从热源吸热；q2—工质向冷源放热； w0—循环所作的净功。
二、逆循环以获取制冷量为目的。
制冷系数： 212021q q q w q -==ε 式中：q1—工质向热源放出热量；q2—工质从冷源吸取热量；w0—循环所作的净功。
供热系数： 211012q q q w q -==ε 式中：q1—工质向热源放出热量，q2—工质从冷源吸取热量，w0—循环所作的净功思考题：1．温度为100℃的热源，非常缓慢地把热量加给处于平衡状态下的0℃的冰水混合物，试问：1、冰水混合物经历的是准静态过程吗？2、加热过程是否可逆？2．平衡态与稳态（稳态即系统内各点的状态参数均不随时间而变）有何异同？热力学中讨论平衡态有什么意义？3．外界条件变化时系统有无达到平衡的可能？在外界条件不变时，系统是否一定处于平衡态？4．判断下列过程是否为可逆过程：1)对刚性容器内的水加热使其在恒温下蒸发。
2)对刚性容器内的水作功使其在恒温下蒸发。
3)对刚性容器中的空气缓慢加热使其从50℃升温到100℃4)定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩5)100℃的蒸汽流与25℃的水流绝热混合。
6)锅炉中的水蒸汽定压发生过程（温度、压力保持不变）。
7)高压气体突然膨胀至低压。
8)摩托车发动机气缸中的热燃气随活塞迅速移动而膨胀。
9)气缸中充有水，水上面有无摩擦的活塞，缓慢地对水加热使之蒸发。
第2章 热力学第一定律2．1系统的储存能系统的储存能的构成：内部储存能+外部储存能一．内能热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之和，单位质量工质所具有的内能，称为比内能，简称内能。
U=mu内能=分子动能+分子位能分子动能包括：1．分子的移动动能 2.分子的转动动能 3.分子内部原子振动动能和位能分子位能：克服分子间的作用力所形成u=f (T,V) 或u=f (T,P) u=f (P,V)注意: 内能是状态参数.特别的: 对理想气体u=f (T)问题思考: 为什么?二 外储存能：系统工质与外力场的相互作用（如重力位能）及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量（宏观动能）。
宏观动能：221mc E k= 重力位能：mgz E p = 式中g —重力加速度。
三 系统总储存能：p k E E U E ++= 或mgz mc U E ++=221 gz c u e ++=221 2．2 系统与外界传递的能量与外界热源,功源,质源之间进行的能量传递一、热量在温差作用下,系统与外界通过界面传递的能量。
系统吸热热量为正，系统放热热量为负。
单位：kJ kcal l kcal=4.1868kJ特点: 热量是传递过程中能量的一种形式，热量与热力过程有关,或与过程的路径有关.二、功除温差以外的其它不平衡势差所引起的系统与外界传递的能量.1．膨胀功W ：在力差作用下，通过系统容积变化与外界传递的能量。
单位：l J=l Nm规定: 系统对外作功为正，外界对系统作功为负。
膨胀功是热变功的源泉2 轴功W s :通过轴系统与外界传递的机械功注意: 刚性闭口系统轴功不可能为正，轴功来源于能量转换三、随物质传递的能量1．流动工质本身具有的能量mgz mc U E ++=221 2． 流动功(或推动功)：维持流体正常流动所必须传递量，是为推动流体通过控制体界面而传递的机械功.推动1kg 工质进、出控制体所必须的功 1122v p v p w f -=注意: 流动功仅取决于控制体进出口界面工质的热力状态。
流动功是由泵风机等提供思考：与其它功区别四、焓的定义：焓=内能+流动功对于m 千克工质： pV U H +=对于1千克工质：h=u+ p v五、焓的物理意义：对流动工质(开口系统)，表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量.对不流动工质(闭口系统)，焓只是一个复合状态参数思考为什么：特别的对理想气体 h= f (T)2．3 闭口系统能量方程一、能量方程表达式W Q U -=∆ 适用于mkg 质量工质w q u -=∆ 1kg 质量工质注意: 该方程适用于闭口系统、任何工质、任何过程。
由于反映的是热量、内能、膨胀功三者关系，因而该方程也适用于开口系统、任何工质、任何过程.特别的: 对可逆过程⎰-=∆21pdv q u 思考为什么？二、.循环过程第一定律表达式 ⎰⎰=w q δδ结论: 第一类永动机不可能制造出来思考：为什么三、理想气体内能变化计算由dT c du q v v v ==δ得：dT c du v =，⎰=∆21dT c u v适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程或： )(12T T c u v -=∆用定值比热计算 102000121221t c t c dt c dt c dt c u t vm t vm t v t v t t v ⋅-⋅=-==∆⎰⎰⎰用平均比热计算()T f c v =的经验公式代入⎰=∆21dT c u v 积分。