工程热力学和传热学复习重点

《工程热力学和传热学》第一章——第十二章习题 思考题：

1、热力学第一定律的实质是什么？并写出热力学第一定律的两个基本表达式。

答：热力学第一定律的实质是能量转换与守恒原理。热力学第一定律的两个基本表达式为：q=Δu+w；q=Δh+w t

2、热力学第二定律的实质是什么？并写出熵增原理的数学表达式。 答：热力学第二定律的实质是能量贬值原理。熵增原理的数学表达式为：dS iso ≥0 。

3、什么是可逆过程？实施可逆过程的条件是什么？

答：可逆过程为系统与外界能够同时恢复到原态的热力过程。实施可逆过程的条件是推动过程进行的势差为无穷小，而且无功的耗散。

4、过热蒸汽绝热节流，呈现什么节流效应?并说明理由。 答：利用h-s 图可知温度降低，呈现节流冷效应。如图：h 1=h 2；P 1>P 2；∴t 1>t 2

5、水蒸汽定压发生过程一般要经历哪些阶段？当压力高于临界压力时又是一个什么样的过程？

答：水蒸汽定压发生过程一般要经历预热、汽化、过热三个阶段。当压力高于临界压力时水蒸汽定压发生过程没有汽化阶段，汽化是一个渐变过程。

6、系统经历一个不可逆过程后就无法恢复到原状态。

由不可逆过程的定义可知：系统可以恢复到原状态，但系统与外界不

能同时恢复到原状态。

填空题

1、 工质的基本状态参数是(温度，压力，比容)

2、氮气的分子量μ=28，则其气体常数（296.94）

3、气体吸热100kJ ，内能增加60kJ ，这时气体体积（增大）

4、实现准平衡过程的条件是 （推动过程进行的势差为无穷小）

5、根据热力系统和外界有无（物质）交换，热力系统可划分为（开口和闭口）

6、作为工质状态参数的压力应该是工质的（绝对压力）

7、稳定流动能量方程式为(q=(h 2-h 1)+(C 22-C 12)/2+g(Z 2-Z 1)+w S ）

8、理想气体的定压比热C P 和定容比热C V 都仅仅是（温度）的单值函数。

9、氧气O 2的定压比热C P =0.219kcal/kgK,分子量μ=32.则其定容比热

C V =(0.657)kJ/kgK 。

10、气体常数R g 与通用气体常数R 之间的关系式为：R g =（R/M ）

11、平衡状态应同时满足（热）平衡与（力）平衡。

12、技术功w t 的定义是由三项能量组成，据此技术功w t 的定义式可表

示为：w t =（m Δc 2

/2+mg Δz+mw s ）。

13、热力系与外界间的相互作用有( 质量交换) 和（能量交换)两类。

15、热力系的总储存能为（热力学能）、（宏观动能）与（宏观位能）的总和。

16、开口系进出口处，伴随质量的进出而交换（推动）功。

17、理想气体的定压比热c p 和定容比热c v 之间的关系式是（c p -c v =R ）。

18、多变指数n = (0)的多变过程为定压过程

19、u=c

ΔT适用于理想气体的（任何）过程；对于实际气体适用于

V

（定容）过程。

20、推动功等于（pv），热力学能与推动功之和为(焓）。

21、开尔文温标与摄氏温标之间的关系式为：（T=t+273.15）华氏温度换算F=9/5*t+32；绝对压力与真空度之间的关系式为：（Pb-Pv）。

22、卡诺循环是由（两个可逆等温过程和两个可逆的绝热过程）组成的。卡诺效率η=ω/q1=1-T2/T1 ;

23、热力学第一定律的基本数学表达式q=Δu+w适用于（任何）工质，适用于（任何）过程。

24、容积功与技术功之差等于（流动）功，用状态参数计算时该项功量为（Δpv）。

25、热力学第二定律对于循环过程的两个重要推论分别为（卡诺定理）和（克劳修斯不等式）。

26、理想气体的Δh=（c

ΔT），适用于理想气体的（任何）过程

p

27、随着压力的提高水蒸汽的汽化潜热逐渐（减小），达到临界压力时，水蒸汽的汽化潜热为（0）。

28、水蒸汽的过热度D指的是（过热蒸汽的温度与相应压力下的饱和温度之差），干度X指的是（湿蒸汽中饱和蒸汽的含量份额）。

29、经定熵扩压流动流体流速降低为零时所达到的状态称为（绝热滞止）状态，该状态下的所有参数均称为（滞止）参数。

30、水蒸汽的一点两线三区五态中，五态指的是（未饱和水、饱和水、

湿蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽）。

31、马赫数：通常把气体速度与当地声速之比称为马赫数；

32、绝热滞止：经定熵扩压流动流体流速降低为零时所达到的状态；

33、制冷：指人们认为的维持某一对象的温度低于周围环境的温度；第二部分:传热学

34、试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。

答：导热和对流的区别在于：物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象，称为导热；对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。

联系是：在发生对流换热的同时必然伴生有导热。

导热、对流这两种热量传递方式，只有在物质存在的条件下才能实现，而辐射可以在真空中传播，辐射换热时不仅有能量的转移还伴有能量形式的转换。

35、以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩－玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。

答：①傅立叶定律：

q = -λdt /dx，其中，q －热流密度；λ－导热系数；

dt/dx－沿x 方向的温度变化率，“－”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。

②牛顿冷却公式：q = h (t w -t f ) ，其中，q －热流密度；h －