《工程热力学与传热学》复习资料

热工复习资料

绪论

热工学分为两部分：工程热力学和传热学

二者区别：工程热力学主要研究能量（特别是热能）的性质及其与机械梦或其他形式能之间相互转换规律;传热学是研究热量传递规律的学科

第一章复习重点

1．边界(界面)：热力系与外界的分界面特性：固定、活动、真实、虚构

2．几种热力系统(1)闭口热力系统—与外界无物质交换的热力系统。

(2)开口热力系统—与外界有物质交换的热力系统。

(3)绝热热力系统—与外界无热量交换的热力系统。

(4)孤立热力系统—与外界无任何联系的热力系统。

（5简单可压缩系统—与外界只有热量和机械功交换的可压缩系统

3．状态参数分类：（1）与质量无关不可相加的参数，称为强度参数如压力、温度、密度（2）与质量成正比可以相加的参数，广延参数。如容积，内能、熵

4．热工学中常用状态参数有六个：压力、比容、温度、内能、焓、熵

基本状态参数：压力 p（此处的压力是指绝对压力非表压力或真空度）、温度 T、比容 v 5．绝对压力、环境压力和相对压力之间的关系,可写出如下3个关系式,从中整理出所求量。

当P>Pb时为表压力：P=Pg+Pb；当P

6．平衡状态：指热力系在无外界影响的条件下，宏观性质不随时间变化的状态；要达到平衡状态必须满足热平衡和力平衡两个条件，若存在化学反应或相变包括化学平衡、相平衡7．引入平衡状态的目的：整个热力系统可用一组统一的并具有确定数值的状态参数来描述状态，便于分析热力学问题

8.状态公理：对组成一定的闭口系，独立状态参数个数 N=n+1独立参数数目N=不平衡势差数=各种功的方式+热量= n+1 简单可压缩系统独立状态参数个数：N = n + 1 = 2

9过程：热力系从一个状态变化到另一个状态所经历全部状态的集合

10．准静态过程定义：在无限小势差的推动下，由一系列连续的平衡状态组成的过程称为准平衡过程，也称为准静态过程。

条件: 推动过程进行的势差无限小。

11．可逆过程A process that can reversed without leaving any trace on the surroundings. That is, both the system and the surroundings are returned to their initial states at the end of the reverse process系统经历某一过程后，如果能使热力系沿相同的路径逆向回到原态，且相互作用中所涉及到的外界也回复原态，而不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。

12．实现可逆过程的条件（可逆过程是没有能量耗散的准平衡过程）

(1) 过程是准平衡过程；

(2) 过程中不存在任何形式的能量耗散效应．

13热力循环：热力系统经过一系列变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环。

正循环：将顺时针完成的循环称为正循环或热机循环净效应（对外作功，吸热）

逆循环：将逆时针完成的循环称为逆循环或制冷循环净效应（对内作功，放热）

14．符号规定：系统吸热时为正 Q > 0 系统放热时为负 Q < 0

对外做工W》0 外界对热力系做工W《0

第二章复习重点

1．内能是状态量，只与系统的初终态有关，U : 广延参数 [ kJ ] u : 比参数 [kJ/kg]

内能总以变化量出现，内能零点人为定。而功量与热量均为过程量

2．热力系的总能量E为内能和外部储存能之和。总能量E = U + Ek + Ep=U+mc2/2+mgz 比总能量e = u + ek + ep=u+c2/2+gz

3．（不考虑宏观运动和重力效应）闭口热力系的能量方程：Q = △U +W

物理意义，系统从外界吸收的热量一部分用来对外做工，一部分用来增加内能

4．热力学第一定律解析式：

对于微小变化过程δQ =dU+ δW δq = du + δw δq = dh+ δwt

若为可逆过程上式变形为δQ =dU+ δW = dU + pdV （J）δq =du + pdv（J/kg）δq =dh-vdp 简单可压缩可逆过程δ q = Tds Tds = du + pdv

对于循环的热一律∮δQ=∮δW

5．稳定流动:在流动过程中开口系统内部及其边界各点，工质的热力参数和运动参数都不随时间而变。如矿井正常通风。

6. 三中功之间关系wt=w+p1v1-p2v2= -vdp 即d（pv）=pdv+vdp L两边积分有p2v2-p1v1=w-wt

第三章复习重点

1．气体运动方程：mkg: pV=mRT 1kg: pv=RT(此处R为气体常数R=Rm/M（J/Kg.K）

Rm为气体通用常数，为定值8314J/Kmol.K）计算的时候注意全部用国际单位制 P（绝对压力）:Pa T:K 用J,而不是KJ

2.质量比热的符号是c，表示1Kg质量的物质升高或降低1K所吸收或放出的热量

3．Cp-cv=R= Rm/M k=cp/cv 则有cv=R/k-1cp=kR/k-1(注意此处p,v为下标而且c是小写) 4 内能和焓的计算

5.熵变的计算

6.三种比热：真是比热，平均比热，定值比热.

7．理想气体的热力过程（应该有计算题）记住下面公式多看一下课本例题，动手写写

要会灵活转换: 上面的RT1=P1VI RT2=P2

要能够在P-V图，T-S图上判断状态变化

第四章复习重点

1．热二律的开尔文表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为有用功而不产生其它影响。英文表述：It is impossible for any device that operate on a cycle to receive heat from a single reservoir and produce a net amount of work

2 热二律的克劳修斯说法：热量不可能自动地无偿地从低温物体传至高温物体。

英文表述：It is impossible to construct a device that operates in a cycle and produces no effect other than the transfer of heat from a lower-temperature body to a higher-temperature body

3. 卡诺循环四个过程

定温膨胀（吸热）。定熵膨胀。定温压缩（放热）

循环有△U=0.所以有W0=Q1-Q2 任何热机循环热效率

要提高卡诺循环热机效率方法是增加热源温度，降低冷源温度。注意此处的温度用国际单位制：K

4．卡诺定理及其英文表述

H

L

H

L

H

c T

T

T

T

T

q

q

q

-

=

-

=

-

=1

1

2

1

η