2017工程热力学复习
工程热力学期末复习手册
工程热力学期末复习手册一、各章要点:第五章:1.活塞式内燃机循环:(特点、计算、比较)2.燃气轮机循环:理想循环和实际循环计算和比较3.提高热效率的手段:回热、间冷+回热、再热+回热第六章:1.熟悉pT相图2.熟悉1点2线3区5态3.会查出水蒸气的参数4.基本热力过程在p-T、T-s、h-s图上的表示,会计算q、wt5.注意与理想气体比较,哪些公式可用、哪些不能用第七章:1.熟悉朗肯循环图示与计算2.朗肯循环与卡诺循环3.蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响4.再热、回热原理及计算第八章:1.空气压缩制冷,分析、计算、回热2.蒸汽压缩制冷,分析、计算3.压缩式热泵循环,与制冷原理相同,会计算4.吸收式制冷,。
,制冷剂,一般了解第九章:1.成分描写2.分压定律和分容积定律3.混合物参数计算(混合熵增)4.湿空气概念与计算第十章:1.会从四个特征式,推到出8个偏导数和4个Maxwell式2.了解s,u,h,f,g,cp,cv,cp-cv与状态方程的关系3.知道焦汤系数的定义与含义4.了解各状态方程的特点,适用范围5.理解对比态原理,会查图计算第十二章:1.基本概念,各概念的条件(热效应,燃料热值,标准生成焓,化学Ex,平衡判据,自发反应方向)2.理解计算反应热、热值、理论燃烧温度、反应度、平衡常数的计算方法3.一般了解热力学第三定律二、典型简答题1.勃雷登循环采用回热的条件是什么?一旦可以采用回热为什么总会带来循环热效率的提高?2.提高燃气轮机循环效率的方法有那些?3.为什么从能源问题和环境污染问题出发,斯特林发动机又重新引起人们的重视?4.为什么柴油机的效率普遍高于汽油机?5.影响活塞式发动机热效率高低的最主要的因素是什么?6.有没有零度以下的液态水和气态水存在?7.卡诺循环效率比同温限下其他循环效率高,为什么蒸汽动力循环8采用卡诺循环方案?8.提高朗肯循环热效率的方法有哪些?9.总结蒸汽参数对循环的影响,各有何利弊?.10.蒸汽中间在过热的主要作用是什么?是否总能通过再热提高循环热效率?什么条件下中间在过热才能对提高热力效率有好处?11.空气压缩制冷和蒸汽压缩制冷各有何优缺点?12.空气回热压缩制冷循环相比与传统的活塞式空气压缩制冷循环有何优点?13.蒸汽压缩制冷循环中为什么要用节流阀代替膨胀机?14.吸收式制冷循环相比于蒸汽压缩制冷循环有何优点?15.试从能量利用的角度,简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优劣。
工程热力学期末复习1
如何确定根据初终状态的已知参数确定未知 参数
理想气体:理想气体状态方程p1v1k=p2v2k 蒸汽:查图表
第五章 热力学第二定律
热力学第二定律的表述 卡诺循环热效率表达式;卡诺定理。 热力学第二定律的数学表达式,155页式(513)(5-17) (5-18) 闭口系统熵方程,163页(5-25) 稳流开口系熵方程,164页(5-29)
2—湿蒸汽(汽轮机出 压力,熵 口状态点、冷凝器入 口状态点) 3—饱和液态(冷凝器 压力 出口状态点,加压水 泵入口状态点)
4—未饱和水(加压水 熵,压力 泵出口状态点、锅炉 入口状态点)
根据3点焓、比体积和4点压力近 似求得
实际朗肯循环的有关计算
计算目标
汽轮机产生的功(wT)
水泵功(wP) 循环热效率(ηt) 实际耗汽率(d0) 蒸汽流量
计算公式
wT=h1-h2act
wp=h3-h4=(p1-p2)v2’ =wnet/q1=(wT-wp)/(h1-h4) =1/(h1-h2act) =汽轮机功率*实际耗汽量
单位
J J
kg/J Kg/s
实际朗肯循环的有关计算
状态点
已知参数
待查参数
焓、熵 (未饱和水合过热蒸汽表) 焓 (查同压下饱和水和饱和蒸汽的 熵和焓,根据三点的熵计算干度, 然后根据饱和水的焓、饱和蒸汽 的焓、干度计算2点的焓) 根据h1、h2和汽轮机相对内效率 计算 焓、比体积 (查饱和水状态) 根据3点焓、比体积和4点压力近 似求得
蒸汽参数对热效率的影响 例10-2、10-3 在朗肯循环中加入再热的目的 在朗肯循环中加入回热的目的 进行热电合供循环的目的 习题10-1、10-2
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》期末总复习
《工程热力学》期末总结一、闭口系能量方程的表达式有以下几种形式:1kg 工质经过有限过程:w u q +∆= (2-1) 1kg 工质经过微元过程:w du q δδ+= (2-2) mkg 工质经过有限过程:W U Q +∆= (2-3) mkg 工质经过微元过程:W dU Q δδ+= (2-4)以上各式,对闭口系各种过程(可逆过程或不可逆过程)及各种工质都适用。
在应用以上各式时,如果是可逆过程的话,体积功可以表达为:pdv w =δ (2-5) ⎰=21pdv w (2-6)pdV W =δ (2-7) ⎰=21pdV W (2-8)闭口系经历一个循环时,由于U 是状态参数,⎰=0dU ,所以W Q ⎰⎰=δδ (2-9)式(2-9)是闭口系统经历循环时的能量方程,即任意一循环的净吸热量与净功量相等。
二、稳定流动能量方程tsw h w z g c h q +∆=+∆+∆+∆=221 (2-10) (适用于稳定流动系的任何工质、任何过程)⎰-∆=21vdp h q (2-11)(适用于稳定流动系的任何工质、可逆过程)三、几种功及相互之间的关系(见表一)表一 几种功及相互之间的关系1、比热容的种类(见表二)。
)/3kg m 2、平均比热容:1211221200t t t tc t t c t t c--= (2-12)3、利用平均比热容计算热量:112200t tc t t cq -= (2-13) 4、理想气体的定值比热容(见表三)其中:MM R R g 83140==[J/(k g ·K )] M —气体的摩尔质量,如空气的摩尔质量为28.96kg/kmol 。
空气的kmol/kg 96.28K)kmol /(J 83140⋅==M R R g =287[J/(k g ·K )],最好记住空气的气体常数。
引入比热容比k 后,结合梅耶公式,又可得:g p R k k c 1-=(2-14) g V R k c 11-= (2-15) 五、理想气体的热力学能、焓、熵(见表四)(焓的定义:pv u h += kJ/kg , 焓是状态参数)六、气体主要热力过程的基本计算公式(见表五)表五气体主要热力过程的基本计算公式七、压气机工作原理及轴功的计算1、压气机的工作原理2、基本计算公式:⎰-===21vdp w w w s t C○T :121121,lnp p v p vdp w T s -=-=⎰ ○S :)(121,T T k kRw s s --=○n :)(121,T T n nRw n s --= 3、压气机升压比12/p p ↑,压缩终温会升高,容积效率v λ下降。
工程热力学复习资料
1.热力学第二定律表述方法(二种最基本的表述方法)克劳修斯说法:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。
开尔文-普朗克说法:不可能制造出从单一热源吸热,使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。
如果把单一热源下作功的动力机称为第二类永动机。
即:第二类永动机是不存在的。
2.功不是状态参数,是过程量3.过程热量是热力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4.气体吸热后一定膨胀,热力学能一定增加。
不正确5.气体膨胀时一定对外作功。
不正确6.气体压缩时一定消耗外功。
正确7.熵是状态参数,从初态到终态,熵的变化与过程性质无关;8.孤立系统的熵可以增大(不可逆时),理想上也可保持不变(可逆时),但决不能减小;9.孤立系统熵增原理可以判断过程进行的方向,凡孤立系统熵增大的过程,才能发生,凡孤立系统熵减小的任何过程,都不可能发生;10.孤立系统的熵增大,表示系统内发生了不可逆变化,即系统内发生了机械能的损失。
11.流速小于当地音速时,称为亚音速;流速大于当地音速时,称为超音速。
1工质-—实现热能和机械能相互转化的媒介物质。
2.高温热源(热源) -—工质从其中吸取热能的物体。
3.低温热源(冷源) -—接受工质排出热能的物体。
4.热力系统-—人为分割出来作为热力学分析的对象。
5.孤立系统—热力系统和外界既无能量交换又无物质交换的系统。
6.绝热系统—热力系统和外界的作用仅限于无热量交换的系统。
7.热力状态—工质在热力变化过程中某一瞬间所呈现的宏观物理状况,简称状态。
8.状态参数—用来描述工质所处状态的宏观物理量(如p,T等)。
物质的状态变化必然由参数的变化表示。
即: 状态参数一旦确定, 工质的状态也就确定9.平衡状态:一个热力系统,如果在不受外界影响条件下,系统的状态能够始终保持不变,则系统的这种状态称为平衡状态。
10.热力状态坐标图:由热力系状态参数所组成的坐标图。
常用的有压容(p-v)图和温熵(T-s)图等。
工程热力学知识点
工程热力学复习知识点一、知识点基本概念的理解和应用(约占40%),基本原理的应用和热力学分析能力的考核(约占60%)。
1. 基本概念掌握和理解:热力学系统(包括热力系,边界,工质的概念。
热力系的分类:开口系,闭口系,孤立系统)。
掌握和理解:状态及平衡状态,实现平衡状态的充要条件。
状态参数及其特性。
制冷循环和热泵循环的概念区别。
理解并会简单计算:系统的能量,热量和功(与热力学两个定律结合)。
2. 热力学第一定律掌握和理解:热力学第一定律的实质。
理解并会应用基本公式计算:热力学第一定律的基本表达式。
闭口系能量方程。
热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。
稳态稳流的能量方程。
理解并掌握:焓、技术功及几种功的关系(包括体积变化功、流动功、轴功、技术功)。
3. 热力学第二定律掌握和理解:可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)。
掌握和理解:热力学第二定律及其表述(克劳修斯表述,开尔文表述等)。
卡诺循环和卡诺定理。
掌握和理解:熵(熵参数的引入,克劳修斯不等式,熵的状态参数特性)。
理解并会分析:熵产原理与孤立系熵增原理,以及它们的数学表达式。
热力系的熵方程(闭口系熵方程,开口系熵方程)。
温-熵图的分析及应用。
理解并会计算:学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。
4. 理想气体的热力性质熟悉和了解:理想气体模型。
理解并掌握:理想气体状态方程及通用气体常数。
理想气体的比热。
理解并会计算:理想气体的内能、焓、熵及其计算。
理想气体可逆过程中,定容过程,定压过程,定温过程和定熵过程的过程特点,过程功,技术功和热量计算。
5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题理解并掌握:蒸汽的热力性质(包括有关蒸汽的各种术语及其意义。
例如:汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等)。
蒸汽的定压发生过程(包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态)。
理解并掌握:绝热节流的现象及特点6. 蒸汽动力循环理解计算:蒸气动力装置流程、朗肯循环热力计算及其效率分析。
工程热力学总复习学习
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。
工程热力学复习资料-精选.pdf
。
pmin
19. 理想气体多变指数为 n 1 时 , 系统与外界的传热量为
T ( s2
s1 )
RgT
ln
p1 p2
。
20. 逆向卡诺循环的制冷系数 c
T2
。
T1 T2
21. 水的定压发生过程是由水的定压预热过程 , 饱和水的 定压气化过程 和蒸汽的定压过热过程所组成。 22. 喷管的基本形式有两种,一种是 渐缩 喷管,另一种是渐放喷管。
C. p - pg - pb = 0
D. pb+ 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 C. 活塞排量
B. 有效容积
D.
气缸总容积
11. dq dh wt 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.工质完成一个不可逆循环,其熵的变化量必大于零。
( ×)
13.如果从同一初态出发到同一终态有两个过程,一个是可逆过程,一个是不可逆过程,那么不可逆过
3
工程热力学总复习
程的 Δ s 必大于可逆过程的 Δ s。 ( × ) 14.知道了温度和压力就可以确定水蒸气的状态。
(×)
15.一切可逆热机的效率均相等。 (×)
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 1 B. 只能小于 1 或等于 1 C.只能大于 1 D. 只能大于或等于 1
工程热力学复习重点及简答题
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。
工程热力学复习资料
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
工程热力学复习资料
工程热力学复习资料工程热力学复习资料工程热力学是工程学中的重要学科,它研究能量转换和传递的基本原理,对于工程领域的学生来说,掌握热力学的基本概念和原理是非常重要的。
在这篇文章中,我们将回顾一些工程热力学的基本知识,并提供一些复习资料。
热力学是研究能量转换和传递的学科,它的基本概念包括能量、热量、功和热力学系统等。
能量是物质具有的能够产生变化和引起工作的属性,它可以以多种形式存在,如热能、机械能、电能等。
热量是能量的一种形式,它是由于温度差异而引起的能量传递。
功是由力对物体做的功,它是能量的一种转化形式。
热力学系统是指被研究的物质或物体,它可以是封闭系统、开放系统或孤立系统。
在热力学中,有一些基本定律和原理需要掌握。
其中之一是热力学第一定律,它是能量守恒定律的具体表述。
根据热力学第一定律,能量既不能被创造也不能被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式。
热力学第二定律是关于能量转化方向的定律,它指出热量只能从高温物体传递到低温物体,而不能反向传递。
此外,热力学第三定律是关于温度的定律,它指出在绝对零度时,所有物质的熵为零。
工程热力学中还有一些重要的概念和循环过程需要了解。
例如,热力学循环是指一系列能量转化的过程,如卡诺循环和布雷顿循环等。
这些循环过程在能源转换和工程设计中起着重要作用。
此外,还有一些热力学性质需要熟悉,如温度、压力、体积和熵等。
这些性质在工程计算和分析中经常用到。
为了更好地复习工程热力学,我们可以参考一些经典的教材和学习资料。
例如,《工程热力学》是一本经典的教材,它详细介绍了热力学的基本概念和原理,并提供了丰富的例题和习题。
此外,还有一些在线教育平台提供了热力学的课程和学习资源,如Coursera和edX等。
这些资源可以帮助我们更好地理解和掌握工程热力学的知识。
在复习过程中,我们可以通过做习题来加深对热力学知识的理解。
习题可以帮助我们巩固概念和原理,并提供实际应用的机会。
此外,还可以参考一些热力学的应用案例和工程实例,了解热力学在工程领域中的应用和意义。
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。
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第二章基本概念基本要求:通过本章的学习,你应该掌握以下工程热力学的基本概念:工质,热力学系统(及其分类),外界,边界,热力学平衡态(与稳态、均匀的区别),状态参数(及其特征),准静态过程,可逆过程,功,热量本章重点:1、热力学系统的概念及其分类。
2、热力学平衡态的概念及其判断。
3、状态参数的概念及其特征。
4、准静态过程的概念及其意义、判断。
5、可逆过程的概念及其判断。
6、准静态过程与可逆过程的联系与区别。
7、功、热量的概念及其区别、方向符号。
第一节工质热力学系统1. 作为工质应具有良好的______和______。
A. 流动性/多变性B. 膨胀性/多变性C. 膨胀性/分离性2. 把热能转化为机械能,通过______的膨胀来实现。
A. 高温气体C. 液体D. A、B、C均不对3. 把热量转化为功的媒介物称为______。
A. 功源B. 热源C. 质源工质必须具有良好的膨胀性和流动性,常用工质有:B. 润滑油C. 水D. 天然气4. 内燃机动力装置的工质是_______。
B. 蒸气C. 燃油D. 水5. 燃气轮机动力装置的做功工质是:B. 蒸汽C. 氧气D. 水6. 蒸汽动力装置的工质必须具有良好的______性。
B. 耐高温C. 纯净D. 导热7. 下列哪一种系统与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换?A. 绝热系统B. 孤立系统D. 开口系统8. 与外界没有质量交换的系统是______,同时它也可能是______。
A. 开口系统/孤立系统B. 开口系统/绝热系统D. 绝热系统/孤立系统9. 封闭系统是指______的系统。
B. 与外界没有热量交换C. 与外界既没有物质交换也没有热量交换D. 与外界没有功的交换10. 开口系统是指______的系统。
B. 与外界有热量交换C. 与外界有物质交换没有热量交换D. 与外界有功的交换11. 与外界有质量交换的系统是开口系统,同时它也可能是:A.封闭系统C.孤立系统D.B+C12. _____与外界肯定没有能量交换。
工程热力学期末复习题1答案
一、判断题:1. 平衡状态一定稳定状态。
2. 热力学第一定律的实质是能量守恒定律;3.公式d u = c v d t 适用理想气体的任何过程。
4.容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。
5.在T —S 图上,任意二条可逆绝热过程线不能相交。
6.膨胀功与流动功都是过程的函数。
7.当把一定量的从相同的初始状态压缩到相同的终状态时,以可逆定温压缩过程最为省功。
8.可逆过程是指工质有可能沿原过程逆向进行,并能恢复到初始状态的过程。
9. 根据比热容的定义式T qd d c ,可知理想气体的p c 为一过程量; 10. 自发过程为不可逆过程,非自发过程必为可逆过程;11.在管道内作定熵流动时,各点的滞止参数都相同。
12.孤立系统的熵与能量都是守恒的。
13.闭口绝热系的熵不可能减少。
14.闭口系统进行了一个过程,如果熵增加了,则一定是从外界吸收了热量。
15.理想气体的比焓、比熵和比定压热容都仅仅取决与温度。
16.实际气体绝热节流后温度一定下降。
17.任何不可逆过程工质的熵总是增加的,而任何可逆过程工质的熵总是不变的。
18. 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率;19.混合气体中质量成分较大的组分,其摩尔成分也一定大。
20.热力学恒等式du=Tds-pdv与过程可逆与否无关。
21.当热源和冷源温度一定,热机内工质能够做出的最大功就是在两热源间可逆热机对外输出的功。
22.从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态,因为气化过程温度未变,所以焓的变化量Δh=c pΔT=0。
23.定压过程的换热量q p=∫c p dT仅适用于理想气体,不能用于实际气体。
24.在p-v图上,通过同一状态点的定熵过程的斜率大于定温过程的斜率。
25. 压缩过程耗功是体积膨胀功,压气机耗功是技术功;26.供热量一定,用电炉取暖与用热泵式空气取暖耗电量一样多。
27.渐缩喷管出口截面参数不变,背压提高,则喷管流量下降。
28.工质在变截面管道内流动,管道的最小截面即为临界截面。
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四、热力学第二定律 1、卡诺循环与卡诺定理 正循环
������2 ������1 ������2 ������1
η= 1 −
≤1−
任意动力循环
可逆动力循环ຫໍສະໝຸດ 只与冷热源温度有关。 提高热效率的基本途径:提高热源温度,降低 冷源温度。 ������2 ������1 ������ 1,������ ≤ ������ 2,������ ≤ 逆循环 ������1 − ������2 ������1 − ������2
常用状态参数 温度、压力、比体积、热力学能焓和熵
温度:注意热力学温度 压力:相对压力(表压)与绝对压力
注意:大气压力与环境压力是区别。
3、准静态过程与可逆过程 准静态过程:由一些列连续的非常接近平衡态 组成的过程称为准静态过程。
实现可逆过程的条件: (1)过程没有势差;(如温差、压差等)。) ( 2 )过程没有耗散效应(因摩擦等功转变为热 的现象)。 准静态过程 + 无耗散效应 = 可逆过程
二、理想气体
pv RT
pV m RT
Ro R [ k J/k g K ] M
通用气体常数 Ro=8314 J /(kmol K)
R cv 1
R cp c p cv R 1 已知Cp、Cv和R中任意两个可求出第三个。
热力学能与焓是温度的单值函数,而熵不是。
注意:制冷循环的相同和不 同点。 s
考试时间与地点
时间:1月15日 9:00-11:00 地点:45-B110
三、热力学第一定律 热力学第一定律:能量守恒 计算公式 闭口系统(包括热力循环) 开口系统 稳态稳流
注意:使用条件(过程、工质) 例: Q=∆������ + ������ = ������������������ ������2 − ������1 + ������������������
典型不可逆过程 1、存在摩擦的过程,√ 如:绝热节流过程, 2、有温差的传热过程,√ 3、不同物质的混合过程,√ 4、气体的自有膨胀过程,√ 5、化学反应过程, 6、塑性变形过程, 7、电流通过电阻的过程。 其他部分的基本概念及特点
4、正循环与逆循环
正循环:吸热(吸热大于放热)、向外作功。 逆循环:对内作功(耗功大于作功),放热。
五、水蒸汽
通过查图、表和计算确定任何状态的参数。 利用参数计算干度,确定湿蒸汽区参数。 参数变化特点。
六、动力循环 1、蒸汽动力循环 朗肯循环 计算Q1、Q2、Wo和热效率h
朗肯循环效率的影响因素
2、气体动力循环 3、定性分析循环
七、制冷与热泵循环
蒸汽制冷与热泵循环 计算热量、耗功和制冷系 数等。 主要影响因素。 1、冷凝温度 2、蒸发温度
2、克劳修斯不等式 3、熵增定理
siso 0
q T 0
q s T 1
2
方向性、极限、最大最小值
4、作功(或作功能力)的损失 ������ = ������∆������������������������ = ������������������
5、熵方程 ∆������ = ������������ +������������
定性分析 违反热力学第二定律未必违反热力学第一定律, 反之亦然。
五、热力过程
(一)理想气体 根据性质画出过程曲线,根据曲线说明性质及区域
记住基本热力过程的相对位置,斜率相对大小。 能够在P-v图与T-s图上画出热力过程。
熟记各热力过程的状态参数和Q、W的计算公 式,并能熟练计算。 能计算任何循环的热效率 能根据过程特点在p-v图或T-s图 或根据在p-v图或T-s图的过程曲线描述过程特点
2017工程热力学复习
一、基本概念
1、热力系统 (1)闭口系统,(2)开口系统 (3)绝热系统,(4)孤立系统 热力学系统的特点 根据系统类型特点选择公式
2、平衡 平衡是状态参数的基础。 状态参数:只与初、终态有关,与过程无关 例:(1)状态参数的循环积分为零。 (2)初、终态相同时可逆过程和不可逆过程 状态参数的变化相等。 注意:平衡、稳定与均匀的区别