工程热力学复习
工程热力学-复习总结
1.试述理论循环与实际循环的差异1).理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体比热容是随温度上升而增大的。
2).实际循环中为了使循环重复进行,必须更换工质存在换气损失。
3).实际循环中燃料燃烧需要一定的时间,所以喷油或点火在上止点前,并且燃烧还会延续到膨胀行程,由此形成非瞬时损失和补燃损失,实际循环中总会有部分燃料由于缺氧产生不完全燃烧损失4).实际循环中,汽缸壁和工质间自始至终存在着热交换,使压缩、膨胀线均脱离理论循环的绝热压缩、膨胀线,造成传热损失。
2.发动机的机械损失包括哪几个部分?各占比例如何?常用哪几种方法测量发动机机械损失?机械损失:发动机内部运动零件的摩擦损失(62~75%),驱动附属机构的损失(10~20%)和泵气损失(10~20)带动机械增压器损失(6~10%)。
测定方法:倒拖法、灭缸法(仅适用于多缸发动机)、油耗线法(负荷特性法)。
3.试分析转速和负荷对机械效率的影响。
转速n上升,各摩擦副之间相对速度增加,摩擦损失增加。
曲柄连杆机构的惯性力加大,活塞侧压力和轴承负荷均增高,摩擦损失增加;泵气损失加大。
驱动附件消耗的功多。
因此,机械损失功率增加,机械效率下降。
转速一定时,负荷减小,平均指示压力pmi随之下降,而平均机械损失压力pmm变化很小,因为pmm的大小主要取决于摩擦副的相对速度和惯性力的大小,根据ηm=1-(pmm/pmi)知,随着负荷减小,机械效率ηm下降。
5.试分析影响充气效率的各个因素。
影响充气效率ηv的因素:进气的状态、进气终了的气缸压力和温度、残余废气系数、压缩比及配气定时等。
1.进气终了的压力pa对ηv有重要影响,pa愈高ηv值越大。
2.进气终了的温度Ta:Ta值越高,充入气缸的工质密度越小,可使ηv降低。
3.残余废气系数:汽缸中残余废气增多,不仅使ηv下降,而且使燃烧恶化。
4.配气定时:由于进气迟闭而ζ<1,新鲜充量的容积减小,但pa值却可能拥有气流惯性而使进气有所增加,合适的配气定时应考虑ζpa具有最大值。
工程热力学复习资料
一、选择题:1、在p —v 图上,经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值 ( B )A.大B.小C.相等D.可能大,也可能小2、不可逆热机与可逆热机相比,其热效率 ( C )A.一定高B.相等C.一定低D.可能高,可能低,也可能相等3、p v Mc Mc 的数值是( D )A.与状态有关B.与气体性质有关C.与过程有关D.常数4、某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作,其制冷量为1000kJ ,消耗功为250kJ,此制冷机是( C )A.可逆的B.不可逆的C.不可能的D.可逆或不可逆的5、水蒸汽的汽化潜热随压力升高而( C )A.增加B.不变C.减小D.先增后减6、理想气体绝热流经节流阀,节流后稳定截面处的温度 ( B )A.升高B.降低C.不变D.无法确定7、渐缩喷管中,气流的马赫数( A )A.只能小于1B.只能小于1或等于1C.只能大于1D.只能大于或等于18、已知燃气轮机理想定压加热循环中,压气机进、出口空气的温度为T 1、T 2;燃气轮机进、出口燃气的温度为T 3、T 4,则其循环热效率为( D ) A.431T T - B.211T T - C.32411T T T T --- D.41321T T T T --- 9、绝对压力p ,表压力p g 、环境压力p a 间的关系为( C )A. p + p g – p b = 0B. p + p b - p g = 0C. p - p g - p b = 0D. p b + p g + p = 0 10、活塞式压气机的余隙比是指余隙容积与( C )之比。
A.滞胀容积B.有效容积C.活塞排量D.气缸总容积11. t w dh dq δ+=只适用于 (B)A.理想气体可逆过程B.任何工质任何过程C.理想气体任何过程D.任何工质可逆过程12. 水的液体热随压力升高而 (A)A.增加;B.不变;C.减小D.先增后减13.喷管出口流速公式c=适用于(A) A.任何气体的定熵流动 B.理想气体一切流动C.理想气体绝热流动 D.理想气体可逆绝热流动15. 热泵的供热系数等于5,则该热泵作为制冷机用时,其制冷系数等于(C).5 C15. 理想气体某一过程的技术功w t等于吸热量q,该过程是(C)A.定压过程B.定容过程C.定温过程D.绝热过程16. 绝热节流过程是(A)A.定焓过程B.不可逆过程C.准平衡过程D.定熵过程17. 采用定压加热循环方式的燃气轮机装置压气机中的实际过程可简化为(B)A.定温压缩过程B.绝热压缩过程C.多变压缩过程D.加热压缩过程18. 一定质量的工质稳定流过一开口系统,其进系统的推动功比出系统的推动功小50kJ,所完成的技术功为100kJ,则其体积功为(C)A.-150kJB.-50kJ19.某容器中气体的表压力为, 当地大气压为MPa, 则该气体的绝对压力为(C)A MPaBC MPa D20.气体在某一过程中吸入300kJ的热量,同时热力学能增加了150kJ,该过程是(A)A 膨胀过程,B 压缩过程C 定容过程D 定压过程21.一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( C )A 升高B 降低C 不变D 不确定22.某理想气体经历了一个热力学能不变的热力过程,则该过程中工质的焓变( B )A 大于零,B 等于零C 小于零D 不确定23.某一封闭热力系,经历了一个可逆过程,热力系对外做功20kJ, 外界对热力系加热5kJ,热力系的熵变为(A)A 大于零B 等于零C 小于零D 不确定24.有一卡诺热机,当它被作为制冷机使用时,两热源的温差越大则制冷系数(B)A 越大B 越小C 不变D 不定25.某容器中气体的表压力为, 当地大气压为,则该气体的绝对压力为(B)A B C D26.卡诺循环的热效率,只与(A )有关。
工程热力学复习题答案
工程热力学复习题答案1. 什么是热力学第一定律?它在能量守恒方面有何意义?答:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,表明能量不能被创造或消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。
在热力学系统中,能量的总和保持不变,即系统吸收的热量等于系统所做的功和内能的增加之和。
这一定律强调了能量转换过程中的守恒性,是热力学分析的基础。
2. 描述卡诺循环的四个过程,并解释其在热力学中的重要性。
答:卡诺循环由四个过程组成:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
这一循环展示了在两个温度之间运行的理想热机的最大效率,即卡诺效率。
卡诺循环的重要性在于它为热机效率设定了一个理论上限,表明了实际热机效率不可能超过卡诺效率。
3. 什么是比热容?如何区分定容比热容和定压比热容?答:比热容是指单位质量的物质在单位温度变化时吸收或释放的热量。
定容比热容是指在恒定体积下,物质单位质量的温度变化所需吸收或释放的热量;而定压比热容是指在恒定压力下,物质单位质量的温度变化所需吸收或释放的热量。
两者的区别在于进行热量交换时系统体积是否保持不变。
4. 熵的概念是什么?熵增原理在热力学中有何应用?答:熵是热力学中描述系统无序程度的物理量。
熵增原理表明,在自然过程中,孤立系统的总熵不会减少,即系统的无序程度总是趋向于增加。
这一原理在热力学中用于分析系统的自发过程,判断过程是否可逆,以及在热力学第二定律中的应用。
5. 什么是临界点?它在物质状态变化中有何意义?答:临界点是指在特定压力和温度下,物质的液态和气态没有明显区别的点。
在这个点上,物质的液相和气相的物理性质(如密度、体积等)变得相同。
临界点的意义在于它标志着物质状态变化的界限,超过临界点后,物质将不再有液气两相共存的状态,而是以超临界流体的形式存在。
6. 热力学第二定律有哪些表述方式?它们之间有何联系?答:热力学第二定律有多种表述方式,包括开尔文表述、克劳修斯表述和熵表述。
开尔文表述强调了不可能从单一热源吸热并完全转化为功而不产生其他效果;克劳修斯表述指出热量不能自发地从低温物体传递到高温物体;熵表述则表明在自然过程中,孤立系统的总熵不会减少。
工程热力学知识点(精心整理)
(×)湿饱和蒸汽的焓等于饱和水的焓加上干度乘以汽化过程中饱和水变成干饱蒸汽所吸收的热量。
(×)理想气体经历一可逆定温过程,由于温度不变,则工质不可能与外界交换热量。
13、在绝热良好的房间内,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室内温度是否会越来越低?请用热力学原理加以解释。
CQ>0, ΔU>0 , W=0DQ=( D )。
A适用于任意循环;
(×)熵增可用来度量过程的不可逆性,所以熵增加的过程必是不可逆过程,
(√)某理想气体经历了一个内能不变的热力过程,则该过程中工质的焓变也为零。
(×)容器中气体的压力没有变化,则安装在容器上的压力表读数也不变。
(×)水蒸气的定温过程中,能满足 q = w的关系式。
(√)在临界点上,饱和液体的焓一定等于干饱和蒸汽的焓。
6、 对与有活塞的封闭系统,下列说法是否正确?
1) 气体吸热后一定膨胀,内能一定增加。
答:根据热力学第一定律,气体吸热可能使内能增加,也可能对外做功,或者两者同时进行;关键是吸热量能否完全转变为功,由于气体的定温膨胀过程可使得吸收的热量完全转化为功,内能不增加,所以说法错误。
2)气体膨胀时一定对外做功。
C. ηA<ηB D.不能确定.
(4)、在闭口绝热系中进行的一切过程,必定使系统的熵( D )
A 增大. B 减少.
C. 不变 D. 不能确定
(5)、在房间内温度与环境温度一定的条件下,冬天用热泵取暖和用电炉取暖相比,从热力学观点看( A )
A.热泵取暖合理. B.电炉取暖合理.
C.二者效果一样. D.不能确定.
(6)、闭口系能量方程为( D )
工程热力学总复习
O
5
6
1
1
a
2
2
a
s
图11-3 初温t1对ηt的影响
优点: 循环吸热温度 , ,有利于汽机安全。
缺点: 对耐热及强度要求高,目前最高初温一般在550℃左右,很少超过600 ℃; 汽x
2a
v
t
h
2、初压p1对热效率的影响
基本状态参数,需要掌握①温标转换②压力测量(转换)③比体积与密度的转换。
04
03
01
02
系统在不受外界的影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称平衡状态。
系统内部及系统与外界之间的一切不平衡势差(力差、温差、化学势差)消失是系统实现热力平衡状态的充要条件。
k=1.3
νcr=0.577
干饱和蒸汽
k=1.135
关键:状态判断(习题8-2)
流量按最小截面(即收缩喷管的出口截面,缩放喷管的喉部截面)来计算
0
a
q m
c
b
图8-7 喷管流量qm
临界
临界 流量
喷管两种计算
设计计算
校核计算
已知
进口参数(p1、t1)、出口背压(pb)、流量qm
喷管形状、尺寸(A2、Acr)、进口参数(p1、t1)、出口背压(pb)
工 程 热 力 学
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总复习
第一章基本概念
热力系统:人为地分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。 外界:系统周围物质的统称。 边界(界面):热力系与外界的分界面。 界面可以是真实,也可以是虚拟的;可以是固定,也可以是变化(运动)的。 闭口系统:与外界无物质交换,又称控制质量。 开口系统:与外界有物质交换,又称控制体积。 绝热系统:与外界无热量交换。 孤立系统:与外界无能量交换又无物质交换。可以理解成闭口+绝热,但是实际上孤立系统是不存在的。
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
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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。
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第一章 基本概念及定义工质——实现热能和机械能相互转化的媒介物质。
作为工质的要求:1)膨胀性 2)流动性 3)热容量 4)稳定性,安全性 5)对环境友善 6)价廉,易大量获取热源——工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。
(前者为高温热源,后者为低温热源)闭口系(控制质量CM )—没有质量越过边界 开口系(控制体积CV )—通过边界与外界有质量交换 绝热系——与外界无热量交换;孤立系——与外界无任何形式的质能交换注:孤立系必定是绝热系,但绝热系不一定是孤立系简单可压缩系——由可压缩物质组成,无化学反应、与外界有交换容积变化功的有限物质系统状态参数(与过程无关): P, V , T, U, H, S广延量——与系统质量成正比,具有可加性,如 体积V , 热力学能U, 焓H, 熵S强度量——与系统质量无关,如(绝对)压力P ,温度T注:广延量的比参数具有强度量的性质,不具可加性系统两个状态相同的充要条件:所有状态参数一一对应相等 简单可压缩系两状态相同的充要条件:两个独立的状态参数对应相等T=t +273.15K当绝对压力大于大气压力时, 二者的差值称为表压力;当绝对压力小于大气压力时, 二者的差值称为真空度x平衡不一定均匀,但单相平衡一定均匀;稳定不一定平衡,但平衡一定稳定。
理想气体状态方程其中,R=M Rg准静态过程——偏离平衡态无穷小,随时恢复平衡的状态变化过程b e b ()p p p p p =+>b v b ()p p p p p =-<63252N 1P a 11M P a 110P a 1kP a 110P am1bar 110P a1atm 101325P a 760m m H g1m m H g 133.32P a 1m m H O 9.80665P a=⇒=⨯=⨯=⨯====mV v =m Vρ=ρ1=v g pv R T =g pV m R T=nRTpV =23Pa N/m m /kg Kp v T ⎡⎤⎡⎤---⎣⎦⎣⎦8.3145J/(mol K)R =⋅可逆过程——系统可经原途径返回原来状态而在外界不留下任何变化的过程。
工程热力学总复习.
4
4.稳定状态与平衡状态的区分:稳定状态时状态参数虽 然不随时间改变,但是靠外界影响来的。平衡状态是系统 不受外界影响时,参数不随时间变化的状态。二者既有所 区别,又有联系。平衡必稳定,稳定未必平衡。
5.状态参数的特性及状态参数与过程参数的区别。
5
注意:
1. 孤立系统:系统与外界既无能量传递也无物质交换 孤立系统=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 2.状态参数:描述工质状态特性的各种状态的宏观物理量。
适用于一切工质
比定压热容:
cp
19
对于理想气体:
cv
du dT
cp
dh dT
迈耶公式:
c p cv Rg
k cp cv
C p,m Cv,m R
1 cv Rg k 1
k cp Rg k 1
理想气体的热力学能、焓、熵
du cvdT
ds c p
dh c pdT
c
δq dT
C' —容积比热容,J/(m3· K)
c—质量比热容,J/(kg· K) Cm—摩尔比热容,J/(mol· K)
注意:比热不仅取决于物体的性质,还与所经历的热力过程及 所处的状态有关。 比定容热容:
cv δqv u dT T v
δq p h dT T p
15
理想气体
定义:气体分子是一些弹性的,忽略分子相互作用力,不占有体 积的质点。 注意:当实际气体p→0 v→∞的极限状态时,气体为理想气体。
理想气体状态方程的几种形式
pv RgT
适用于1千克理想气体
式中:v为比体积,m3/kg;p为绝对压力,Pa;T为绝对温度,K;Rg为气体 常数,J/(kg· K);
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 。
工程热力学期末复习各章练习题汇总课件
绝热闭口系
Q0 W 0
U W 0
电 冰
T
箱
门窗紧闭房间用空调降温
以房间为系统 闭口系能量方程
Q U W Q0 W 0 U Q W
闭口系
空
Q
调
Q W
T
第二章 讨论课
思考题
工质膨胀是否一定对外作功? 向真空膨胀
定容过程是否一定不作功?
开口系, 技术功 wt vdp 水轮机
定温过程是否一定不传热? 相变过程(冰融化, 水汽化)
准静态下
w pdv wt vdp
闭口系过程 开口系过程
本章基本要求
深刻理解热量、功的概念, 深刻理解热 力学能、焓的物理意义 理解膨胀(压缩)功、内部功、技术功、 流动功的联系与区别
本章重点
熟练应用热力学第一定律解决具体问题
门窗紧闭房间用电冰箱降温
以房间为系统 闭口系能量方程
Q U W
均质等截面杆两端的温度由分别维持t1.t2的两热 源保持t1和t2不变,取此杆为系统,则系统处 于:
A 平衡状态,因其各截面温度不随时间而改变 B 非平衡状态,因其各截面温度不等 C 平衡状态,因其截面不随时间而改变,且流
入系统的热量等于流出系统的热量 D 非平衡状态,因其处于重力场中
答案: B
选择题
3.热力学第一定律表达式和适用条件
q u w 任何工质,任何过程
q u pdv 任何工质,准静态过程
q
h
1 2
c 2
gz
wi
任何工质,任 何稳流过程
q h wi 或 q h wt
忽略动、位 能变化
第二章 小结
4.准静态下两个热力学微分关系式
q du pdv dh vdp
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。
工程热力学复习资料
工程热力学复习资料1. 引言工程热力学是工程学的基础科目之一,它研究了能量转换和能量传递的原理,为工程师提供了解决各种能量系统问题的基本工具。
本文是针对工程热力学的复习资料,旨在帮助读者巩固与掌握相关的知识点和概念。
2. 热力学基本概念2.1 系统与环境在热力学中,我们将研究对象称为系统,而系统周围的一切则被称为环境。
系统与环境之间通过物质和能量的传递相互作用。
2.2 状态与过程系统的状态描述了系统在某一时刻的性质,如温度、压力、体积等。
而系统从一个状态变化到另一个状态的过程,则被称为过程。
2.3 系统参数系统参数是描述系统特性的物理量,如温度、压力、体积等。
这些参数可以是可测量的,也可以是通过计算获得的。
3. 热力学基本定律3.1 第一定律:能量守恒定律根据能量守恒定律,能量在系统和环境之间可以互相转化,但总能量保持不变。
这条定律为能量转化和能量传递提供了基础。
3.2 第二定律:熵增定律根据熵增定律,封闭系统中的熵总是增加。
熵可以理解为系统的混乱程度,而熵增定律则描述了系统往更加随机和无序的状态演化的趋势。
3.3 第三定律:熵趋于恒定第三定律指出,在绝对零度时,任何物质的熵趋于一个常数。
这是因为在绝对零度下,物质的分子会趋于静止,系统的排列秩序趋于最低。
4. 理想气体热力学4.1 理想气体状态方程理想气体状态方程将气体的压力、体积和温度联系在一起,数学表示为PV = nRT,其中P为气体的压力,V为气体的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
4.2 内能和焓内能是物质分子在宏观上的热运动所具有的能量,而焓则是内能和系统所施加的压力的乘积。
对于理想气体,内能和焓之间存在简单的关系,即H = U + PV。
4.3 理想气体的热力学过程理想气体的热力学过程可以分为等温过程、绝热过程、等体过程和等压过程。
每种过程都有特定的性质和方程式,通过理解这些过程,我们可以更好地研究气体的性质和行为。
工程热力学复习题纲
第1章基本概念1. 平衡状态定义,实现平衡的条件2. 平衡态与稳态的区别,与均匀态的区别3. 平衡状态判定原则,平衡的稳定性4. 准静态过程和可逆过程的定义5.热力学第零定律热力学温标、摄氏温标第2章热力流动瞬变分析1. 瞬变分析的依据(第一定律、状态方程和质量平衡方程)2. 能分析四种极限瞬变流动(刚性容器绝热充气、刚性容器等温充气、非定容绝热充气、刚性容器绝热放气)参数的动态变化规律。
3. 瞬变流动的热力计算习题:1.一个活塞—汽缸装置,用一阀门与输气管连接,管中空气状态恒定为0.6Mpa、100℃。
充气前汽缸的容积为0.01m3 ,缸内空气的温度为40℃,压力为0.1Mpa。
如果汽缸内压力保持不变,求开启阀门后汽缸容积达到0.02 m3时,缸内气体的温度及充入的气量?2.设有一容积为0.1m3的氧气瓶从储氧筒充氧。
储氧筒中氧气的压力P0=5Mpa、温度t0=27℃.充氧前氧气瓶中氧气压力p1=0.5 Mpa、温度T1=27℃。
迅速打开阀门,当氧气瓶中压力升高到与储氧筒压力相等时迅速关闭阀门。
设在充氧过程中,储氧筒内氧气的状态不变,试求:(1)当阀门关闭时,氧气瓶中氧气的温度和充入氧气的质量。
(2)氧气瓶在大气中放久后,瓶中氧气的压力是多少?(3)假如充氧过程极为缓慢,充氧结果有何不同?(大气环境温度为27℃,取定比热容计算。
)第3章热力学第二定律——可用能分析1. 热力学第二定律的实质及表述2. 熵的定义及熵方程(闭口系和开口系)3. 能量的划分及的定义4. 热量、冷量、内能和焓的定义及推导计算5. 方程(闭口系、开口系、稳态稳流)6. 分析、熵分析和能量分析比较7.合理用原则,分析电采暖不合理性习题:1.活塞—汽缸装置内原存放100℃的饱和水,经历一过程后变为相同温度下的饱和水蒸气,活塞可自由移动。
为此有两种方案:第一种方案是通过在100℃下加热使水经历可逆过程,第二种方案是通过叶轮搅拌使水经历绝热过程。
工程热力学复习资料
工程热力学复习资料
工程热力学复习资料绝热热力系:若热力系与外界之间无热量交换,则该热力系称为绝热热力系.平衡状态:若热力系在不受外界的作用下,宏观性质不随时间变化而变化。
准静态过程:在热力过程中,热力系的宏观状态始终维持或接近平衡状态。
可逆过程:一个热力过程进行完了以后,如能使热力系沿相同的路径逆行而回复至原态,且相互作用中所涉及到的外界也回复到原态,而不留下任何痕迹。
稳定流动过程:在流动过程中,热力系内部及热力系界面上每一点的所有特性参数都不随时间而变化。
状态参数:用以描述热利系状态的某些宏观物理量称为热力系状态参数。
强度参数:与热利系的质量无关,且不可相加的状态参数。
热量:通过热力系以外的一切物质,统称外界。
压力:单位面积上所受到的指向受力面的垂直作用力。
内能:内能是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总和。
单位质量工质所具有的内能称为比内能。
熵:是表征系统微观粒子无序程度的一个宏观状态参数。
热力学第一定律:热可以转变为功,功也可以变为热。
一定量的热消失时,必产生与之数量相当的功;消耗一定量的功时,也必出现相当数量的热。
容积功:在热力过程,由于系统容积改变,使系统与外界交换的功。
推动功:为使某部分工质进出热利系,外界或系统对这部分工质做功,这部分功称为推动功或流动功。
即推动功是维持工质流动所必需的最小的功。
技术功:工程上将技术上可以利用的功称为技术功,对开口系统来讲其包括轴功、进出口的宏观动能差和宏观位能差。
热力学第二定律:开尔文说法,只冷却一个热源而连续不断做工的循环发动机是造不成的。
克劳修斯说法,热不可能自发的、不负代价的从低温物体传到高温物体。
孤立系统熵增原理:若孤立系所有部分的内部以及彼此间的作用都经历可逆变化,则孤立西的总熵保持不变;若在任一部分内发生不可逆过程或各部分间的相互作用中伴有不可逆性,则其熵必增加。
理想热机:热机内发生的一切热力过程都是可逆过程。
卡诺循环:在两个恒温热源间,有两个可逆过程组成的循环。