热工基础第六章-第七章
热工基础与应用第3版知识点
热工基础与应用第3版知识点《热工基础及应用》第3版知识点第一章热能转换的基本概念本章要求：1.掌握研究热能转换所涉及的基本概念和术语；2.掌握状态参数及可逆过程的体积变化功和热量的计算；3.掌握循环的分类与不同循环的热力学指标。
知识点：1.热力系统：根据研究问题的需要和某种研究目的，人为划定的一定范围内的研究对象称为热力系统，简称热力系或系统。
热力系可以按热力系与外界的物质和能量交换情况进行分类。
2.工质：用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。
3.热力状态：热力系在某瞬时所呈现的宏观物理状态称为热力状态。
对于热力学而言，有意义的是平衡状态。
其实现条件是：0,0,0p T μ?=?=?=。
4. 状态参数和基本状态参数：描述系统状态的宏观物理量称为热力状态参数，简称状态参数。
状态参数可按与系统所含工质多少有关与否分为广延量（尺度量）参数和强度量状态参数；按是否可直接测量可分为基本和非基本状态参数。
5. 准平衡（准静态）过程和可逆过程：准平衡过程是基于对热力过程的描述而提出的。
实现准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势差要无限小，即0p ?→，0T ?→（0μ?→）。
6、热力循环：为了实现连续的能量转换，就必须实施热力循环，即封闭的热力过程。
热力循环按照不同的方法可以分为：可逆循环和不可逆循环；动力循环（正循环）和制冷（热）循环（逆循环）等。
动力循环的能量利用率的热力指标是热效率：0=t H W Q η；制冷循环能量利用率的热力学指标是制冷系数：L 0=Q W ε。
第二章热力学第一定律本章要求：1. 深入理解热力学第一定律的实质；2. 熟练掌握热力学第一定律的闭口系统和稳定流动系统的能量方程。
知识点：1. 热力学第一定律：是能量转换与守恒定律在涉及热现象的能量转换过程中的应用。
热力学第一定律揭示了能量在传递和转换过程中数量守恒这一实质。
2. 闭口系统的热力学第一定律表达式，即热力学第一定律基本表达式：Q U W =?+。
“热工基础”课程教学大纲
“热工基础”课程教学大纲课程编号：学时：48 （理论学时：44 实验学时：4 课外学时：58）学分：2.5适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生先修课程：高等数学，大学物理一、课程性质和目的（100字左右）性质：基础理论目的：通过本课程学习，使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本分析计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。
同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。
二、课程内容简介（200字左右）热工基础是研究热现象的一门技术基础课程，主要讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关专业的一门必修课程。
本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。
三、教学基本要求1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律)，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算；2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算；3．掌握不同工质热力过程和循环的基本分析方法，能对工质的热力过程和循环进行计算，具有解决实际工程中有关热能转换的能量分析和计算能力；4．掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理，进而掌握热量传递的基本规律和基本理论；5．能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，具有解决较简单的传热问题，尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力。
四、教学内容及安排0绪论（能源概述）1、内容:能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要研究内容和方法。
2、要求：使学生掌握本学科的研究概况；了解能源和热能利用的概况，能源利用和社会、经济可持续发展的关系，节能的重大意义；正确认识、理解本课程与专业的关系。
热工基础第六章
循环热效率：t
wnet q1
q1 q2 q1
T5 T1
1
q2 q1
1
T3 T2 T4 T3
13
各点温度可由以下过程求得 ： 由可逆绝热过程1－2得 ：
v1 T2 T1 v2
1
T1
6
6-2 活塞式内燃机循环
气体动力循环分类：
按结构
活塞式： 汽车，摩托，小型轮船 叶轮式： 航空，大型轮船，移动电站 汽油机： 小型汽车，摩托
柴油机： 中、大型汽车，火车，轮船， 移动电站 煤油机： 航空
按燃料
按点燃方式： 点燃式、压燃式
按冲程数：
二冲程、四冲程
7
1. 活塞式内燃机实际循环与理想循环 (1) 活塞式内燃机实际循环 柴油机工作的4个冲程：
4
2. 朗肯循环的净功及热效率 在朗肯循环中，每千克蒸汽对外所作出的净功
w n et w s ,1 2 w s ,3 4
根据稳定流动能量方程式
w s ,1 2 h1 h 2
w s ,3 4 h 4 h3
w n et ( h1 h 2 ) ( h 4 h3 )
过热蒸汽
火力发电厂的 蒸汽动力装置以水 蒸气为工质，主要 由锅炉、汽轮机、 冷凝器和水泵四个 设备组成。
发电机
锅 炉
汽轮机
循环水 乏汽
冷凝器
水泵
冷却水
3
1. 朗肯循环 朗肯循环是一个简化的 理想蒸汽动力循环，由4个 理想化的可逆过程组成： 3-4：水在给水泵中的可逆 绝热压缩过程; 4-5-6-1 ： 水 与 水 蒸 气 在 锅 炉中的可逆定压加热过程； 1-2：水蒸气在汽轮机中的 可逆绝热膨胀过程； 2-3：乏汽在冷凝器中的定 压放热过程。
热工基础智慧树知到答案章节测试2023年山东科技大学
绪论单元测试1.下列属于二次能源的有A:电力B:煤气C:焦炭D:石油答案:ABC2.根据来源，能源大致分为哪几类：A:来自地球以外的太阳辐射能B:地球上的铀、钍等核燃料所具有的能量，即原子核能C:来自地球本身的能量答案:ABC3.新能源是指目前科技水平条件下还没有大规模利用或尚在开发阶段的能源。
A:对B:错答案:A4.原子核能在我国属于新能源，但在其他国家技术已经较为成熟，并得到广泛应用，即将或已成为常规能源。
A:对B:错答案:A5.下列属于清洁能源的有A:太阳能B:水力能C:氢能D:风能答案:ABCD6.煤炭既属于一次能源，又属于常规能源，还属于含能体能源。
A:对B:错答案:A7.可以导致温室效应的气体有A:水蒸气B:氮气C:二氧化碳D:氧气答案:AC8.酸雨的形成和下列哪些因素有关A:二氧化硫B:臭氧层破坏C:氮氧化物D:煤炭燃烧答案:ACD9.热工基础是一门研究热能利用的基本原理和规律，以提高热能利用率为主要目的的课程。
A:错B:对答案:B10.瓦特发明的蒸汽机实现了热能向机械能的能量转换，开创了热能间接利用的新纪元。
A:错B:对答案:B第一章测试1.系统与外界之间的作用有哪些形式？A:物质交换B:热交换C:力交换D:功交换答案:ABD2.系统的边界可以是（）。
A:可变形的B:固定的C:实际的D:假想的答案:ABCD3.下面哪些参数是状态参数？A:功B:压力C:焓D:热力学能答案:BCD4.热力学第零定律是测温的基础。
A:错B:对答案:B5.开口系统与外界有物质交换，而物质与能量不可分割，所以开口系统一定不是绝热系。
A:对答案:B6.状态参数一旦确定，则工质的状态也唯一确定了。
A:错B:对答案:B7.汽轮机内的蒸汽温度非常高，和外界有热量交换，因此不能看作绝热系统。
A:错B:对答案:A8.摄氏温标和热力学温标都依赖于测温的性质。
A:错B:对答案:A9.绝对压力相同的工质，用压力计测出的压力也一定相同。
热工基础 第6章 循环
膨胀过程理想化为定熵膨胀过程；排气过程理想化为可逆定容冷却过程。
开口系统简化为闭口系统（进排气功相等，相互抵消）
7
§6-2 活塞式内燃机循环
三、混合加热理想循环
01 吸气 12 压缩 23 喷油、燃烧 34 燃烧 45 膨胀作功 50 排气
吸、排气线重合、忽略
压缩、膨胀1-2及4-5等熵过程
燃烧2-3等容吸热+3-4定压吸热
5
w12 w34 w45
1
0
v
Rg
1
T1
1
p2 p1
1
p3
v4
v3
Rg
1
T4
1
p5 p4
1
q1 q23 q34 cV T3 T2 c p T4 T3
§6-2 活塞式内燃机循环
2. 循环热效率
t
wnet q1
wnet qnet q1 q2
二、分析动力循环的方法
变温热源的可逆循环
T
任意循环a-b-c-d-a→等效卡诺循环A-B-C-D-A。
平均吸热温度： Tm，1
q1 sc sa
Tds
a-b-c
sc sa
T1 Tm1 A
a
b
B c
平均放热温度：
Tm，2
q2 sc sa
Tds
ad c
sc sa
Tm2 D
C
T2
d
任意循环的等效卡诺循环热效率：
1)
§6-2 活塞式内燃机循环
3. 循环热效率的影响因素及提高循环热效率的途径
t
1
1
k 1
(
k 1 1) k (
1)
上式说明： （1） 常 数 , 常 数 , t
热工基础与应用 第3版 知识点
《热工基础及应用》第3版知识点第一章 热能转换的基本概念本章要求：1.掌握研究热能转换所涉及的基本概念和术语；2.掌握状态参数及可逆过程的体积变化功和热量的计算；3.掌握循环的分类与不同循环的热力学指标。
知识点：1.热力系统：根据研究问题的需要和某种研究目的，人为划定的一定范围内的研究对象称为热力系统，简称热力系或系统。
热力系可以按热力系与外界的物质和能量交换情况进行分类。
2.工质：用来实现能量相互转换的媒介物质称为工质。
3.热力状态：热力系在某瞬时所呈现的宏观物理状态称为热力状态。
对于热力学而言，有意义的是平衡状态。
其实现条件是：0,0,0p T μ∆=∆=∆=。
4. 状态参数和基本状态参数：描述系统状态的宏观物理量称为热力状态参数，简称状态参数。
状态参数可按与系统所含工质多少有关与否分为广延量（尺度量）参数和强度量状态参数；按是否可直接测量可分为基本和非基本状态参数。
5. 准平衡（准静态）过程和可逆过程：准平衡过程是基于对热力过程的描述而提出的。
实现准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势差要无限小，即0p ∆→，0T ∆→（0μ∆→）。
6、热力循环：为了实现连续的能量转换，就必须实施热力循环，即封闭的热力过程。
热力循环按照不同的方法可以分为：可逆循环和不可逆循环；动力循环（正循环）和制冷（热）循环（逆循环）等。
动力循环的能量利用率的热力指标是热效率：0=t H W Q η；制冷循环能量利用率的热力学指标是制冷系数：L 0=Q W ε。
第二章 热力学第一定律本章要求：1. 深入理解热力学第一定律的实质；2. 熟练掌握热力学第一定律的闭口系统和稳定流动系统的能量方程。
知识点：1. 热力学第一定律：是能量转换与守恒定律在涉及热现象的能量转换过程中的应用。
热力学第一定律揭示了能量在传递和转换过程中数量守恒这一实质。
2. 闭口系统的热力学第一定律表达式，即热力学第一定律基本表达式：Q U W =∆+。
热工基础第06章 常用工质的性质和热力过程PPT课件
2) 简化为可逆过程 (不可逆再修正)
研究热力学过程的依据
1) 热一律 qd u w d h w t
(稳流) qΔh1 2Δcf2gΔzws
2) 理想气体 pvRgT cp cv Rg uf(T) hf(T)
kcp cv
3)可逆过程 wpdv w tvdpq Tds
研究热力学过程的步骤
1.023109J/h
方法二：采用平均比热表
查表得空气的 c2 p,050 10J1/(k6g K)
c2 p,0 510J0/(k 5g K) Q q m ( c 2 p 5 , 0 0 t 2 c 2 p 5 , 0 t 1 ) 4 . 5 3 1 0 3 ( 1 0 1 6 2 5 0 1 0 0 5 2 5 ) J / h
2、实际气体
不能用简单的式子描述的真实气体。如 火力发电的水蒸气、制冷空调中制冷剂等。
为什么热机中使用的 工质一般都是气态物质？
热能向机械能的转换
容积功
物质有固 气液三态
气态
工质体积 变化显著
第一节 理想气体
理想气体假设
1.分子本身是不占容积的弹性质点
2.分子之间没有作用力
现实中没有理想气体
但是, 当实际气体 p 较小, v 很大, T 不太低时, 即处于远离液态的稀薄状态时, 可视为理想气体。
理想气体状态方程式
1mol：PVm=RT Vm——摩尔体积 R——摩尔气体常数
（通用气体常数）， R=8.314J/（mol·K）
n mol：PV=nRT
计算时注意事项
1.绝对压力
2.热力学温度 3.均用国际单位
1kg： Pv=RgT Rg=R/M——气体常数, J/（kg·K） M——摩尔质量
热工基础及流体力学(第二版)
第一节蒸汽动力循环 第二节制冷循环 思考题 习题
第七章流体及其物理 性质
第八章流体静力学
第九章流体动力学基 础
第十章黏性流体的管 内流动
第一节流体的定义和连续介质模型 第二节流体的主要物理性质 第三节作用在流体上的力 思考题 习题
第一节流体的平衡方程式 第二节重力作用下的流体平衡 第三节液柱式测压计 第四节平面上和曲面上的流体压力 思考题 习题
第一节热力学第一定律 第二节热力学第二定律 思考题 习题
第一节理想气体 第二节水蒸气 第三节混合气体 思考题 习题
第一节分析热力过程的目标和一般方法 第二节理想气体典型热力过程 思考题 习题
第一节稳定流动基本方程 第二节喷管和扩压管中的流动特性 第三节喷管的计算 第四节绝热节流 思考题 习题
第一节描述流体运动的几个基本概念 第二节连续性方程 第三节理想流体的伯努利方程 第四节定常流动的动量方程 思考题 习题
第一节黏性流体的伯努利方程 第二节管内流动的能量损失 第三节黏性流体的两种流动状态 第四节圆管层流和紊流的流动规律 第五节管内流动的阻力系数 第六节管道水力计算 第七节水击现象 思考题 习题
热工基础及流体力学（第二版）
读书笔记模板
01 思维导图
03 目录分析 05 精彩摘录
目录
02 内容摘要 04 读书笔记 06 作者介绍
思维导图
本书关键字分析思维导图
热工
传热
流体力学
计算
实验
典型
附表
热工
流体
工程 习题
方程
版
流体
基本概念
典型
导热
性质
物理
内容摘要
本书共分三篇，由工程热力学、流体力学和传热学三部分内容组成。工程热力学部分主要讲述：热力学基本 概念和基本定律，常用工质的热物理性质及基本热力过程，气体和蒸汽的流动，典型蒸汽动力循环和制冷循环分 析计算；流体力学部分主要讲述：流体的基本物理性质，流体静力学，流体动力学基础，黏性流体的有压流动特 点及能量损失计算；传热学部分主要讲述：导热、对流传热、辐射传热的基本规律和计算方法，传热过程的分析 计算方法及优化控制措施，换热器的类型和传热计算方法。各章附有切合实际的典型例题、思考题和习题，附录 附有热工流体典型实验、习题解答、模拟试题及参考答案。本书综合了热工及流体基础理论知识，可作为热工控 制及自动化、供热工程、环境工程、热能工程、制冷及低温工程、热工测量仪表及相关专业的教材或教学参考书， 也可作为能源动力类专业培训教材，或作为相关工程技术人员参考用书。
热工基础课后答案第七章
习题
7-1解：(1)绝热压缩：
(2)定温压缩：
(3)多变压缩：
7-2解：(1)绝热压缩：
(2)等温压缩：
(3)多变压缩：
7-3解：首先求多变指数
每秒钟带走的热量=
7-4解：如果采用一级压缩，则压气机的排气温度为：
所以必须采用多级压缩，中间冷却的方法。
如果采用二级压缩，最佳压缩比为：
所以中间压力为：
压气机所需的技术功为：
ห้องสมุดไป่ตู้功率：
压气机出口温度：
(2)压气机的绝热效率为0.85
功率：
7-8解：制冷系数：
膨胀机出口温度：
制冷量：
放热量：
耗功：
7-9解：因为制冷系数为：
制冷量：
供热系数：
供热量：
7-10解：查表得到：
h3=h4=536kJ/kg
h1=1532kJ/kgh2=1703kJ/kg
流量：
制冷量：
各级排气温度相同，等于：
二级压缩所需的技术功为：
7-5解：求多变指数n：
所以功率为：
7-6解：查表得到：
h1=1670kJ/kgP1=0.29MPa
h2=1789kJ/kgP2=1.5MPa
h4=h3=489kJ/kg
吸热量：
q2=h1h4=1181kJ/kg
流量：
耗功：
功率：
7-7解：(1)可逆绝热压缩
7-11解：查表得到：
h1=1670kJ/kgh2=1820kJ/kg
h3=h4=512kJ/kg
由
得流量为：
m=
耗功：
供热系数：
电炉功率：
7-12解:供热系数：
耗功率：
热工基础课后答案超详细版(张学学)
p1 p真空室 pa 2 360 362kPa
p2 p1 pb 362 170 192kPa
pc pb p真空室 192 2 190kPa
F
( pb
p真空室 ) A
745 133.3
1 4
π 0.45 2
15.8kN
1-4 解：
p pb p水柱 ＋p汞柱＝760＋300 9.81 /133.3＋800＝1582mmHg 2.11bar
ΔU ab U b U a Q W 100 40 60kJ
所以， a-d-b 过程中工质与外界交换的热量为：
Qa d b ΔU ab W 60 20 80kJ
工质沿曲线从 b 返回初态 a 时，工质与外界交换的热量为：
Qb a 给定的 a 点内能值，可知 b 点的内能值为 60kJ，所以有 :
气体可以看作是理想气体理想气体的内能是温度的单值函数选取绝热气缸内的两部分气体共同作为热力学系统在过程中由于气缸绝热系统和外界没有热量交换同时气缸是刚性的系统对外作功为零故过程中系统的内能不变而系统30所以平衡时系统的温度仍为30
第一章 思考题 1. 平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下， 系统的状态参数不随时间而变化的状态。 而稳定 状态则是不论有无外界影响， 系统的状态参数不随时间而变化的状态。 可见平衡必稳定， 而 稳定未必平衡。 热力学中引入平衡态的概念， 是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行 描述。
1-9 解：由于假设气球的初始体积为零， 则气球在充气过程中， 内外压力始终保持相等， 恒等于大气压力 0.09MPa，所以气体对外所作的功为：
W p V 0.09 106 2 1.8 105 J
《热工基础(张学学 高教》课后答案 第六章-第七章
(2)k=1.3
循环热效率为：
1
1
k 1
1
1 7.51.31
45.36%
压缩过程为可逆绝热过程，所以有：
5
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1＝285 7.51.3－1＝522K
k
P2
P1
v1 v2
P1 k 98 7.51.3 1345kPa
6-7 解: 循环热效率为：
1
1 k1
k
P2
P1
v2 v1
P1 k1 100 141.4 4023kPa
2 到 3 为定容过程，所以有：
T3
q23 cV
T2
1300 0.717
862
2675 K
P3
P2
T3 T2
4023 2675 862
12484 kPa
所以定容增压比为：
P3 T3 2675 3.103 P2 T2 862
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1 300 161.41 909K
k
P2
P1
v1 v2
P1 k 0.1 161.4 4.85MPa
v2
v1
由 2 到 3 的过程为定容加热过程，所以：
v3 v2
T3
T2
P3 P2
T2
909 1.5
1364K
Pmax P3 P2 1.5 4.85 7.275 MPa
1
1 61.41
51.16%
每 kg 空气对外所作的功为：
w q1 540 0.5116 276 .26kJ / kg
所以输出功率为：
W m w 100 276.26 27626kJ / h 7.67kW
热工基础(张学学 第三版)复习知识点
热工基础（第三版）张学学复习提纲第一章基本概念1.工程热力学是从工程角度研究热能与机械能相互转换的科学。
2.传热学是研究热量传递过程规律的一门科学。
3.工质：热能转换为机械能的媒介物。
4.热力系统：选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统，简称系统。
5.外界（或环境）：系统之外的一切物体。
6.边界：系统与外界的分界面。
7.系统的分类：（1）闭口系统：与外界无物质交换的系统。
（2）开口系统：与外界有物质交换的系统。
（3）绝热系统：与外界之间没有热量交换的系统。
（4）孤立系统：与外界没有任何的物质交换和能量（功、热量）交换。
8.热力状态：系统中的工质在某一瞬间呈现的各种宏观物理状况的总和称为工质（或系统）的热力状态，简称为状态。
9.平衡状态：在不受外界影响的条件下，工质（或系统）的状态参数不随时间而变化的状态。
10.基本状态参数：压力、温度、比容、热力学能（内能）、焓、熵。
11.表压力Pg、真空度Pv、绝对压力PP=P b-PPPP=g-vb12.热力学第零定律(热平衡定律)：如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于热平衡，则这两个物体彼此也必处于热平衡。
13.热力过程：系统由一个状态到达另一个状态的变化过程。
14.准平衡过程（准静态过程）：热力过程中，系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。
15.可逆过程：一个热力过程完成后，如系统和外界能恢复到各自的初态而不留下任何变化，则这样热力过程称为可逆过程。
16.不可逆因素：摩擦、温差传热、自由膨胀、不同工质混合。
17.可逆过程是无耗散效应的准静态过程。
18.系统对外界做功的值为正，外界对系统做功的值为负。
系统吸收热量时热量值为正，系统放出热量时热量值为负。
第二章热力学第一定律1.热力学第一定律：在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。
也可表述为：不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。
进入系统的能量－离开系统的能量=系统储存能量的变化。
热工基础 习题 解答
生物系统传输过程习题解答工程热力学第一章 热力学第一定律P18 （P23）1-1 解：大气压力a b P p 41.1006583224.133755=⨯=容器中气体的压力barP p a 3065.235.23065141.10065816.11999078.1000241.1006583224.133********.91020==++=+⨯+⨯=1-2 解：大气压力a b P p 41.1006583224.133755=⨯=容器中气体的绝对压力a vb P p p p 97.2066444.7999341.1006583224.13360041.100658=-=⨯-=-=真空表的读数g b v mmH p p p 615)600755(770=--=-=1-3 解：大气压力OmmH O mmH P P mmH p a a g b 2235.1012880665.919.9932519.993253224.133745745=÷==⨯==烟气的真空度a vb av P p p p OmmH P gl gz p 66.9854053.78419.993258080665.953.78453.78430sin 2.080665.9108.030sin 23=-=-==÷==︒⨯⨯⨯⨯=︒⋅=⋅=ρρ1-6 解：气体膨胀所做的功kJ J V V p dV p pdV W V V V V 1801018.0)2.08.0(103.0)(6612112121=⨯=-⨯⨯=-===⎰⎰1-9 解：由已知条件得：JR dRR dR R R pdV W dR R dR R dV R V R KR KD p m P D p K KD p KD p V V R R a 87.2267)0016.0002563.0(102355)2.0225.0(1023554109420109420410750433434107502)/(103754.0101503443225.02.0433225.02.032322333311112121=-⨯⨯=-⨯⨯=⨯=⨯=⨯⨯===⨯==⨯===⨯=⨯===∴=⎰⎰⎰ππππ1-11 解：1.室内向室外每小时传出的热量为)/(33.833)/(3600103)/(10366s kJ s kJ h kJ =⨯=⨯ 2．车间各工作机器产生的热量为 )/(400400s kJ kW = 3．室内电灯所产生的热量为 )/(5510050s kJ kW W ==⨯4．为使车间的温度维持不变，须供给车间的热量+室内机器和电灯产生的热量=向室外传出的热量 即：)/(10542.133.428)/(33.42833.83354006h kJ kW s kJ Q Q ⨯≈===++1-12 解：已知汽化潜热h r ∆=，根据稳定流动能量方程式 t w h q +∆= 而定压过程中0=t w )/(2250kg kJ h q =∆=∴又根据热力学第一定律的解析式)/(47.207153.178225010)001.0763.1(1013252250)()(31212kg kJ v v p q u v v p u w u q =-=⨯-⨯-=--=∆∴-+∆=+∆=- 1-19 解：设水蒸气的质量流量为水蒸气∙m 。
热工基础第7章课后答案
第七章 思考题1. 什么情况下必须采用多级压缩？多级活塞式压缩机为什么必须采用级间冷却？ 答：为进一步提高终压和限制终温,必须采用多级压缩。
和绝热压缩及多变压缩相比，定温压缩过程，压气机的耗功最小，压缩终了的气体温度最低，所以趋近定温压缩是改善压缩过程的主要方向，而采用分级压缩、中间冷却是其中一种有效的措施。
采用此方法，同样的压缩比，耗功量比单级压缩少，且压缩终温低，温度过高会使气缸里面的润滑油升温过高而碳化变质。
理论上，分级越多，就越趋向于定温压缩，但是无限分级会使系统太复杂，实际上通常采用2－4级。
同时至于使气缸里面的润滑油升温过高而碳化变质,必须采用级间冷却。
2. 从示功图上看，单纯的定温压缩过程比多变或绝热压缩过程要多消耗功，为什么还说压气机采用定温压缩最省功？答：这里说的功是技术功，而不是体积功，因为压缩过程是可看作稳定流动过程，不是闭口系统，在p-v 图上要看吸气、压缩和排气过程和p 轴围成的面积，不是和v 轴围成的面积。
3. 既然余隙不增加压气机的耗功量，为什么还要设法减小它呢？答：有余隙容积时，虽然理论压气功不变，但是进气量减少，气缸容积不能充分利用，当压缩同量的气体时，必须采用气缸较大的机器，而且这一有害的余隙影响还随着增压比的增大而增加，所以应该尽量减小余隙容积。
4. 空气压缩制冷循环能否用节流阀代替膨胀机，为什么？答：蒸汽制冷循环所以采用节流阀代替膨胀机，是因为液体的膨胀功很小，也就是说液体的节流损失是很小的，而采用节流阀代替膨胀机，成本节省很多，但是对于空气来说，膨胀功比液体大的多，同时用节流阀使空气的熵值增加很大，从T-s 图上可以看出，这样使吸热量减少，制冷系数减少。
5. 绝热节流过程有什么特点？答：缩口附近流动情况复杂且不稳定，但在缩口前后一定距离的截面处，流体的流态保持不变，两个截面的焓相等。
对于理想气体，绝热节流前后温度不变。
6. 如图7-15(b)所示，若蒸汽压缩制冷循环按351212' 运行，循环耗功量没有变化，仍为h 2-h 1，而制冷量则由h 1-h 4增大为h 1-h 5,这显然是有利的，但为什么没有被采用？ 答：如果按351212'运行，很难控制工质状态，因此采用节流阀，经济实用。
热工基础知到章节答案智慧树2023年兰州理工大学
热工基础知到章节测试答案智慧树2023年最新兰州理工大学绪论单元测试1.在国际单位制中温度的单位是摄氏度。
（）参考答案:错2.热量由高温物体传向低温物体是一种自发过程，热量由低温物体传向高温物体也是一种自发过程。
（）参考答案:错3.不可能制造出一种循环工作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功，而其它物体不发生任何变化。
（）参考答案:对4.热力学第一定律指出（）。
参考答案:能量只能转换而不能被创造或消灭5.热力学第一定律的实质是（）。
参考答案:能量转换与守恒定律6.热力学第（）定律的克劳修斯表述为：“不可能将热由低温物体向高温物体传递，而不留下其它任何变化。
”参考答案:二第一章测试1.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则（）。
参考答案:技术功为正2.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的( )。
参考答案:绝对压力为0.096Mpa3.开口系统与外界可以有（）。
参考答案:功量交换;质量交换;热量交换4.工质应具有良好的( )和( )。
( )参考答案:流动性;膨胀性5.处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度和压力。
（）参考答案:对6.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。
（）参考答案:错7.热力平衡的充要条件是系统达到热平衡。
（）参考答案:错8.平衡不一定均匀，单相平衡态则一定是均匀的。
（）参考答案:对第二章测试1.在紧闭门窗的房间内，启动一台打开的冰箱，经过一段时间的运行，则室温将（）。
参考答案:升高；2.q=Δu+w适用于（）。
参考答案:任意气体，任意过程3.空气在定压过程中吸热70kJ，对外界做功（）。
参考答案:4.以下哪项与过程有关（）。
参考答案:技术功;热量;膨胀功5.由于工质的进出，外界与系统之间所传递的一种机械功，表现为流动工质进出系统使所携带和所传递的一种能量。
( )参考答案:对6.能量既不能创造也不能被消灭，只能由一种形式向另一种形式转化，在转换中，能的总量不变。
热工基础第二版 课后答案(全) 张学学.
第二章思考题绝热刚性容器，中间用隔板分为两部分，左边盛有空气，右边为真空，抽掉隔板，空气将充满整个容器。
问：⑴空气的热力学能如何变化？⑵空气是否作出了功？⑶能否在坐标图上表示此过程？为什么？答：（1）空气向真空的绝热自由膨胀过程的热力学能不变。
（2）空气对外不做功。
（3）不能在坐标图上表示此过程，因为不是准静态过程。
2. 下列说法是否正确？⑴气体膨胀时一定对外作功。
错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。
⑵气体被压缩时一定消耗外功。
对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压缩的，要想压缩体积，必须借助于外功。
⑶气体膨胀时必须对其加热。
错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，不用对其加热。
⑷气体边膨胀边放热是可能的。
对，比如多变过程，当n大于k时，可以实现边膨胀边放热。
⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的。
错，比如多变过程，当n大于k时，可以实现边压缩边吸热。
⑹对工质加热，其温度反而降低，这种情况不可能。
错，比如多变过程，当n大于1，小于k时，可实现对工质加热，其温度反而降低。
4. “任何没有体积变化的过程就一定不对外作功”的说法是否正确？答：不正确，因为外功的含义很广，比如电磁功、表面张力功等等，如果只考虑体积功的话，那么没有体积变化的过程就一定不对外作功。
5. 试比较图2-6所示的过程1-2与过程1-a-2中下列各量的大小：⑴W12与W1a2；(2) ∆U12与∆U1a2；(3)Q 12与Q 1a2 答：（1）W 1a2大。
(2)一样大。
（3）Q 1a2大。
6. 说明下列各式的应用条件：⑴ w u q +∆=闭口系的一切过程 ⑵ ⎰+∆=pdv u q闭口系统的准静态过程 ⑶ )(1122v p v p u q -+∆=开口系统的稳定流动过程，并且轴功为零 ⑷ )(12v v p u q -+∆=开口系统的稳定定压流动过程，并且轴功为零；或者闭口系统的定压过程。
7. 膨胀功、轴功、技术功、流动功之间有何区别与联系？流动功的大小与过程特性有无关系？答：膨胀功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统）时，热力设备与外界交换的机械功，由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功；而技术功不仅包括轴功，还包括工质在流动过程中机械能（宏观动能和势能）的变化；流动功又称为推进功，1kg 工质的流动功等于其压力和比容的乘积，它是工质在流动中向前方传递的功，只有在工质的流动过程中才出现。
热工基础热工基础 (74)
第6章循环§6-3 燃气轮机装置循环(1)燃气轮机装置的回热循环四、提高热效率的措施Ts123465采用多级压缩中间冷却以及再热的回热循环措施后，提高了平均加热温度及降低了平均放热温度，使得循环热效率得到较大的提高。
(2)采用多级压缩中间冷却以及再热的回热循环Ts 012310987654例6-2 一燃气轮机装置循环，其气体进入压气机时参数为，p1=100kPa，t1=22℃，在压气机内气体压力提高到p2=600kPa，燃气轮机的入口温度t3=800℃。
压气机绝热效率为ηc，s =0.9，燃气轮机相对内效率为ηT=0.85。
求：(1)压气机消耗的功和燃气轮机做出的功；(2)压缩过程和膨胀过程的熵产和㶲损失；(3)循环热效率。
工质取理想气体，比热容取定值，cp=1.03kJ/(kg · K)，κ=1.4。
环境温度t0=22℃。
T T ppTπκκκκ---=⎛⎝⎫⎭⎪⎪==+⨯=2121111 1.411.4(27322)6492.2K解：循环T-s图如图所示。
T T ppTπκκκκ---=⎛⎝⎫⎭⎪⎪=⎛⎝⎫⎭⎪=+⨯⎛⎝⎫⎭⎪=4343111 1.411.41(273800)16643.1KTs134′2′24先求T2和T4，据题意πpp===2160010064-1 理想气体的热力过程ηT T T T c s=+-=+-=2'121,295(492.2295)0.9514.1KηT T T T T =--=⨯=4'3341073-0.851073-643.1707.6K)()(C p w h h c T T =-=-=⨯-='2'12'1()() 1.03(514.1295)225.7kJ/kg（1）压气机和燃气轮机功T p w h h c T T =-=-=⨯-='34'34'()() 1.03(1073707.6)376.4kJ/kgTs134′2′24§6-3 燃气轮机装置循环p s s s c T T ---∆=∆+∆==⨯=⋅12'1222'2'2ln 1.03ln 514.1492.20.0448kJ/(kg K)（2）压缩过程和膨胀过程的熵产p s s s c T T ---∆=∆+∆==⨯=⋅34'3444'4'4ln 1.03ln 707.6643.10.0984kJ/(kg K)C g C I T s T s -==∆=⨯=0,012'2950.044813.22kJ/kg 由于绝热，Δs=s g ，故压缩过程和膨胀过程的㶲损失分别为T g T I T s T s -==∆=⨯=0,034'2950.098429.03kJ/kgTs134′2′24（3）循环热效率实际吸热量循环热效率净功量实际放热量'=-=-=1,32'32()575.7/act p q h h c T T kJ kg''=-=-=2,4141()425/act p q h h c T T kJ kg'=-=-='376.4225.7150.7/net T c w w w kJ kgηt net w q ===1150.7575.70.262=---=---p p h h h h c T T c T T 34'2'134'2'1()()()()'=-'w w w net T c燃气轮机装置循环作业：6-7，6-8本小节完。
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T3
T2
P3 P2
T2
T3 T2
863 673
1.2823
5 到 1 为定容过程，所以有：
1
1
T5
T1
P5 P1
T1k
T5 T1
k
573
1.4
1.2823 363
1.16
3 到 4 为定压过程，所以有：
T4
T3
v4 v3
T3
863 1.16
1001 .08K
所以循环热效率为：
1
1 61.41
51.16%
每 kg 空气对外所作的功为：
w q1 540 0.5116 276 .26kJ / kg
所以输出功率为：
W m w 100 276.26 27626kJ / h 7.67kW
6-8 解:1 到 2 为可逆绝热过程，所以有：
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1 300 141.41 862K
热效率：= wnet = 1175.58 =37.99% q1 3094.42
干度：x=0.789 ②1 点：由 P1=4MPa, t1=550C
查表得：h1=3558.58kJ/kg, s1=7.233kJ/(kg.K) 2 点：由 s2=s1=7.233kJ/(kg.K), P2=4kPa
查表得：h2=2179.11kJ/kg, x=0.846 3(4)点：由 P3=4kPa, 查表得: h3=121.29kJ/kg 吸热量：q1=h1－h3=3558.58－121.29=3437.29kJ/kg 净功量：wnet=h1－h2=3558.58-2179.11=1379.47kJ/kg
k
P2
P1
v2 v1
P1 k1 0.1 61.4 1.229MPa
4
2 到 3 为定容吸热过程，所以有：
T3
T2
q1 cV
682
880 0.717
1909 K
P3
P2
T3 T2
1.229 1909 682
3.441MPa
3 到 5 为可逆绝热过程，又因为：
P5 P1 0.1MPa
v4 T4 2332 1.71 v3 T3 1364
1
k 1
k 1
1 k
1
1
161.41 1.5
1.5 1.711.4 1
1 1.4 1.5
1.71
1
63.90%
k
P2
P1
v2 v1
P1 k1 100 141.4 4023kPa
2 到 3 为定容过程，所以有：
T3
q23 cV
T2
1300 0.717
862
2675 K
P3
P2
T3 T2
4023 2675 862
12484 kPa
所以定容增压比为：
P3 T3 2675 3.103 P2 T2 862
1.484
1
63.66%
所以循环的净功为：
w q1 0.6366 2600 1655 .1kJ / kg
6-9 解：首先求出压缩比、定容增压比和预胀比：
1 到 2 为绝热压缩过程，所以有：
1
1
T2
T1
v1 v2
T1 k1
T2 T1
k1
6731.41 363
4.68
2 到 3 为定容加热过程，所以有：
3 到 4 为定压过程，所以有：
T4
q3 4 cV
T3
1300 1.004
2675
3970 K
所以预胀比为：
P4 P3 12484 kPa
6
v4 T4 3970 1.484 v3 T3 2675
所以循环热效率为：
1
k 1
k 1
1 k
1
1
3.103 1.4841.4 1
141.413.103 1 1.4 3.103
1
机时的最高温度，目前为 700—800C，所以效率比较低。 8. 试述动力循环的共同特点。 答：有工质在高温热源吸热，在低温热源放热，并对外输出功。
习题 6-1 解：①1 点：P1=4MPa, t1=400C
查表得：h1=3215.71kJ/kg, s1=6.773kJ/(kg.K) 2 点：s2=s1=6.773kJ/(kg.K), P2=4KPa 查表得：h2=2040.13kJ/kg, x =0.789 3(4)点：由 P3=P2=4KPa 查表得：h3=121.29kJ/kg 吸热量：q1=h1-h3=3215.71－121.29=3094.42kJ/kg 净功量：wnet=h1-h2=3215.71－2040.13=1175.58kJ/kg
q1 h1 h3 h1 h5 3430.18 163.38 3553.50 2779.07
4041.23kJ / kg
净功量：
wnet h1 h5 h1 h2 3430.18 2779.07 3553.5 2430.67
1773.94kJ / kg
热效率：
wnet 1773 .94 43.90% q1 4041 .23
5(6)点：由 P5=Pa 得：
h3=340.58kJ/kg
抽汽量：
h5=908.57kJ/kg
h5
h3
1 h5
h3
h5 ha
h3 h3
908 .57 340 .58 2739 .62 340 .58
0.2368
热效率：
1 1 h2 h3 1 1 0.2368 2157 .95 340 .58 36.71%
热效率：= wnet = 1379.47 =40.13% q1 3437.29
干度：x=0.846 6-2 解： 1 点：由 P1=13MPa, t1=535C 得：
h1=3430.18kJ/kg, s1=6.559kJ/(kg.K) 5 点：由 s5=s1=6.559kJ/(kg.K), 得：
P5=1.082MPa ，h5=2779.07kJ/kg
(2)k=1.3
循环热效率为：
1
1
k 1
1
1 7.51.31
45.36%
压缩过程为可逆绝热过程，所以有：
5
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1＝285 7.51.3－1＝522K
k
P2
P1
v1 v2
P1 k 98 7.51.3 1345kPa
6-7 解: 循环热效率为：
1
1 k1
吸热量 ：
h3=151.5kJ/kg
q1=h1－h3=3562.68－151.5=3411.18kJ/kg
净功量：
热效率：
wnet=h1-h2=3562.68-2173.35=1389.33kJ/kg
3
wnet 1389 .33 40.73% q1 3411 .18
气耗量＝10 103 3600 25.91t / h wnet
由于循环的加热量已知，所以有：
q1 cV T3 T2 cP T4 T3
T4
T3
q1
cV T3
cP
T2
1364
1298
0.717 1364
1.004
909
2332K
由 3 到 4 为定压过程，所以有：
P4 P3 7.275 MPa
所以预胀比为：
v4
v3
T4 T3
所以热效率为：
h1 h5
3099 .93 908 .57
轴功：
ws=(h1-h5) =(3099.93-908.57) 0.3671=804.45kJ/kg
6-5 解：（1）循环热效率为：
1
1 k1
1
1 61.41
51.16%
（2）1 到 2 为可逆绝热过程，所以有：
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1 333 61.41 682K
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1 300 161.41 909K
k
P2
P1
v1 v2
P1 k 0.1 161.4 4.85MPa
v2
v1
由 2 到 3 的过程为定容加热过程，所以：
v3 v2
T3
T2
P3 P2
T2
909 1.5
1364K
Pmax P3 P2 1.5 4.85 7.275 MPa
q1
880
之所以不采用此循环，是因为实现气体定容放热过程较难。
6-6 解: (1)k=1.4
循环热效率为：
1
1
k 1
1
1 7.51.41
55.33%
压缩过程为可逆绝热过程，所以有：
k 1
T2
T1
v1 v2
T1 k1＝285 7.51.4－1＝638K
k
P2
P1
v1 v2
P1 k 98 7.51.4 1645kPa
所以有：
k 1
1.41
T5
T3
P5 P3
k
1909
0.1
1.4
3.441
695K
放热过程为定压过程，所以循环的放热量为：
q2 cP T5 T1 1.004 695 333 363 .08kJ / kg
所以循环的热效率为：
1 q2 1 363 .08 58.74%
6-4 解： 1 点：由 P1=10MPa, t1=400C 得：
h1=3099.93kJ/kg, s1=6.218kJ/(kg.K) a 点：由 sa=s1, Pa=2MPa 得：