热力学考试提纲

热力学考试提纲

（沈维道，第三版，2017年3月修订）

全书内容可分为四大类 ：

基本概念和热力学基本定律：一，二，五

工质的热力性质：三，六，七，十三

热力过程与热力循环：四，八，九，十，十一，十二

化学热力学：十四

以下所列，均为考试要点：

绪论

热能的利用可以分为哪两类？热力学的研究方法有哪两种？

第一章 基本概念

热力学第零定律，温度的定义

基本热力学状态参数有哪些？其量纲分别是什么？课本表1−1

热力系，平衡状态、平衡过程（准平衡过程）、可逆过程、不可逆过程 温度、温力学温标、压力（表压力、真空度）、比体积、

状态方程式、坐标图、容积功、热力循环

必须记住的常识：1 atm = 101325 Pa,

1 MPa 、1bar 、1kPa 分别等于多少Pa

标准状态：p = 1 atm, t = 0℃

第二章 热力学第一定律

热力学第一定律的实质，内能，各种功量

热力学第一定律的基本表达式：

闭口系：q ＝Δu + w ，δq = d u + p d υ， δq = d h – υ d p （必须熟练掌握）

稳流：q = (h out – h in ) +2

1( c out 2– c in 2) + g (z out – z in ) + w s （必须熟练掌握） q = Δh + w t

δq = d h + δ w t 开口系： （上面三式只适用于稳定流动开口系统，前两式的两边同时乘以

质量流量q m ，就变成了加热速率、功率等等，也应熟练掌握）

技术功及其与w 、w s 的关系

一般表达式：δQ = d E cv + δm out (h out +

21c out 2 + g z out ) − δm in (h in +2

1c in 2 + g z in ) + d w net 熟练掌握充气、放气问题的分析与计算

第三章 理想气体

理想气体模型，状态方程式，通用气体常数，

比热容的定义和计算，热力学能、焓、熵的计算，迈耶公式

理想气体混合物：分压力、分容积的定义

分压力定律、分容积定律，（必须熟练掌握）

成分表示法，平均分子量及平均气体常，数的计算，

比热、内能、焓、熵的计算

熵变的计算式 δq =T d s = c v d T + p d υ ， δq = T d s = c p d T – υ d p

（此两式只适用于由理想气体组成的简单可压缩系统，必须极其

熟练地掌握!!! 并记住如何由此两式推导理想气体熵变的计算式）

必须记住的常识：R = 8.3145 J/(kg •K)

第四章 理想气体的热力过程

四个基本过程及其多变过程的q 、w 、w t 、Δu 、Δh 、Δs 的计算，过程方程式

它们之间的相互比较，p −v 图，T −s 图上的表示以及斜率大小的比较。（必须熟练掌握）

第五章 热力学第二定律

热力学第二定律的开尔文说法和克劳修斯说法，（必须熟练掌握）

卡诺定理一、二及其证明，（必须熟练掌握）

卡诺循环，（必须熟练掌握）

概括性卡诺循环（极限回热循环），多热源的循环；

熵、熵方程、过程的方向性、做功能力损失的计算；

热力学第二定律的几种数学表达式 [例如克劳修斯（不）等式、熵增原理等等] 以及如何用

这些表达式判断热力过程（循环）是否可能、可逆（必须熟练掌握）

火用 的定义（四种火用 ）

第六章 实际气体的性质

实际气体与理想气体的比较，压缩因子； 范德瓦尔方程 （必须熟练掌握）；

临界点的定义、工质在处于临界点状态时的特性、温度高于临界点时

工质的特性 （必须熟练掌握）；

对比态原理，对比态方程，通用压缩因子图及其应用。

第七章 水蒸汽

水的p －V －T 图，p －T 图，三相点；

水的临界点（对比第六章中的定义）；温度高于临界点时水蒸气的特性；

T s 、t s 、p s ，定压汽化过程及其在T −s 图和p −v 图上的表示，（必须熟练掌握）

水蒸气的状态参数，水蒸气图表

水蒸汽基本热力过程中q 、、w w t 、u Δ、h Δ、s Δ的计算

第八章气体和蒸汽的流动

稳定流动的基本方程式，

绝热节流，焦耳－汤姆逊效应，转回温度；

节流前后参数关系（记住定性的结论即可）（必须熟练掌握）

水蒸汽的焦－汤效应

第九章压气机的热力过程

活塞式压气机的工作原理，

三种压缩过程（定温、定熵、多变）耗功的计算及其在T－s图

和p－v图上的表示（必须熟练掌握），活塞式压气机的效率

多级压缩级间冷却的原理、耗功最少的条件。

叶轮式压气机的工作原理、效率，

第十章气体动力循环

活塞式内燃机循环：三种理想循环及其比较

燃气轮机循环：定压加热理想循环，定压加热回热循环（其中极限回热）

第十一章蒸汽动力循环

卡诺循环

三种循环（朗肯循环（必须熟练掌握）、再热循环、回热循环）的T－s图及其热效率分析，参数P1、t1、P2对效率的影响，有摩阻时的情况（汽轮机的内效率）

计算热效率的方法

（熟知朗肯循环的每一个热力过程是什么过程、又分别是在什么热力设备中进行的）

第十二章制冷循环（全章内容均需非常熟练地掌握）

逆向卡诺循环，制冷系数

压缩空气制冷循环、压缩蒸汽制冷循环及其在T－s图的表示及ε的计算

热泵循环，供热系数

（熟知压缩蒸汽制冷循环的每一个热力过程是什么过程、又分别是在什么热力设备中进行的）

第十三章湿空气（全章内容均需非常熟练地掌握）

饱和空气、未饱和空气的概念

绝对湿度ρv 、相对湿度ϕ、露点t DP、含湿量d的定义及其相互计算

湿空气h的定义及计算

h-d图及其应用

湿空气的R g、v、M的计算

湿空气的几种热力工程