工程热力学知识点

工程热力学复习知识点分析能力的考核（约占）。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。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。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。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）。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。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。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、填空答：根据热力学第一定律，外界所做的功全部转化成为内能的增量，因而内能，焓，温度均增加；该过程不可逆，熵也增加。、对与有活塞的封闭系统，下列说法是否正确?1)气体吸热后一定膨胀，内能一定增加。答：根据热力学第一定律，气体吸热可能使内能增加，也可能对外做功，或者两者同时进行；关键是吸热量能否完全转变为功，由于气体的定温膨胀过程可使得吸收的热量完全转化为功，内能不增加，所以说法错误。）气体膨胀时一定对外做功。答：一般情况下，气体膨胀时候要对外做功，但当气体向真空中膨胀时候，由于外力为零，所以功也为零。3）气体对外做功，内能一定减少。答：根据热力学第一定律，在定温条件下，气体可以吸收热量并全部转化为功，从而保持内能不变。、焓的物理意义是什么？答：焓的定义式内能流动功H=U+pV焓的物理意义：1.对流动工质（开口系统）工质流动时与外界传递与其热力状态有关的总能量。2.对不流动工质（闭口系统）仍然存在但仅是一个复合的状态参数。、熵的物理含义？Q答：定义：熵()可逆过程T可逆绝热过程，系统熵不变。、判断下列说法对吗？系统吸热，其熵一定增大；系统放热，其熵一定减小。答：熵变熵流熵产，所以，前半句对，后半句错误。10、孤立系熵增原理是什么？怎么应用？答：孤立系统熵增原理：孤立系统内所进行的一切实际过程（不可逆到某一阶段，再不能使熵增大了，也就是系统的熵值达到了最大值，就是过程进行的限度。0fgg变化只取决于系统内各过程的不可逆程度。或者放出多少热量，都认为环境温度是不变的。11、讨论使热由低温热源传向高温热源的过程能否实现？21vp（×）水蒸气的定温过程中，能满足q=w的关系式。（√）在临界点上，饱和液体的焓一定等于干饱和蒸汽的焓。其熵变必大于零。（√）理想气体在Ts图上，其定温线就是定焓线。（×）绝热过程必为定熵过程。（×）公式q=Δu+w仅适用于闭口热力系统。（√）闭口绝热系统的熵不可能减少。（×）一切不可逆热机的热效率总比可逆热机的小。（√）在一刚性容器中，理想气体绝热自由膨胀后，其温度不变。率。（×）制冷系数永远大于1，而制热系数可以大于1也可以小于（×）供热量一定，用电炉取暖与用热泵式空调取暖耗电量一样多。所以焓的变化量。变。水变成干饱蒸汽所吸收的热量。（×）理想气体经历一可逆定温过程，由于温度不变，则工质不可能与外界交换热量。13、在绝热良好的房间内，有一台设备完好的冰箱在工作，在炎热的力学原理加以解释。答：一开始，人会感到凉爽，这是由于房间内空气中的内能传递到冰空气温度降低，人感到凉爽。随着时间的进行，冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中，空气的温度逐步回升。这样，房间内的温度不会越来越低。14、选择题时(A)其.CB.pvBη和η(A)AB.(D)A.B.(A)....(D△)△△△(C)w(B)tB()A()DABCD（DABCD,A__ABCD卡诺定理表明：所有工作于两个不同恒温热源之间的一切热机的热效率（BABCD(15)4（DABCD(B)ABCDTVVSClnRln22vTD11ABCDDABDACCAABCDD0Q＜0Q=0(C)A,,C,,B,,D,,qqT1122tTD11ABCDDACBDCABCDAC15途？答：对于孤立系熵方程而熵产dS总是非负的即dSdSdSgigdS0或0，称为孤立系的熵增原理。孤立系统内部进行的一dSgi件.16、请分别回答热力学中所谓的第一类永动机与第二类永动机的物理意义。答：不消耗任何能量而源源不断做功的机器为第一永动机;从单一热二永动机。17不可逆过程初、终态的熵变？为什么？答：可以,只和初末状态有关系,熵为状态参数.18、刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A中存有高压氮气，B中保持真空。若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能如何变化？答：抽取隔板，以容器中的氮气为热力系，在刚性绝热容器中，氮气和外界既无物质的交换也无能量的交换，有热力学第一定律知：,q=0,w=0,因此，隔板抽取前后=0.quwu19、气体吸热后温度一定升高吗？液体吸热后温度一定升高吗？并给出理由。答：气体吸热后，温度不一定升高，由q=+w，若吸热的同时对外u界做功，而且|w|>|q|,此时，则热力学能降低即<0,此时的气体温u度反而会降低。液体吸热后，温度也不一定升高，比如水在饱和状态下，吸热时可保持温度不变。20、热力系的总熵是否可以减小？为什么？向外界放热时，熵流为负值（即使热力学的总熵减小），当熵流的绝的。21、决定朗肯循环热效率的参数有哪些？它们如何影响热效率？答：1)在相同初压和背压下，提高新蒸汽的初温可使朗肯循环热效率增大；增加了循环高温段温度，使循环温差增大，所以提高了热效率。2)在相同的初温和背压下，提高初压也可使朗肯循环热效率增大；循环的平均温差加的缘故3)在相同的初温、初压下，降低背压可使朗肯循环热效率增大，这是由于增大了循环温差的缘故。22、分析卡诺循环热效率公式，可得到哪些重要结论？答：三点结论:a只决定于T，T提高T，降低T可提高ηc112bηc≯1c当T＝T时ηc＝01223、如何用热力学知识描述水的饱和状态?于动态平衡状态，即饱和状态。饱和状态下的液态水称为饱和水；饱和状态下的水蒸气称为饱和水蒸气；饱和蒸汽的压力称为饱和压力；与此相对应的温度称为饱和温度。24区等压等温的特点，而不采用卡诺循环？以实际蒸汽循环不采用卡诺循环。计算分析题1.某蒸汽压缩制冷过程制冷剂在２K吸收热量Q在３００K放L出热量-Q压缩和膨胀过程是绝热的，向制冷机输入的功为，判H断下列问题的性质。（A可逆的B不可逆的C不可能的）(1).QL=2000kJWs=400kJQ250（A）可逆300250L55Ws该制冷过程是可逆的可逆(2).QL=1000kJQH=－1500kJQQ250300250L25LWQQ(B)sHL该制冷过程是不可逆的可逆(3).Ws=100kJQH=－700kJQQW250300250s65LHWW(C)ss该制冷过程是不可能的可逆T饱和水，由泵从0.035Mpa加压至1.5Mpa进入锅炉，蒸汽离开锅炉时被过热器加热至280℃。求：(1)上述循环的最高效率。43216S(2)在锅炉和冷凝器的压力的饱和温度之间运行的卡诺循环的诺循环的效率。(3)若透平机是不可逆绝热操作，其焓是可逆过程的。求此时的循环效率。解：(1)各状态点的热力学性质，可由附录水蒸汽表查得H303.46KJkg16HHVdPV(PP)1.024510(1.50.035)101.5kJkgP36111612P2H303.461.5kJkg1（由于液体压力增加其焓增加很少，可以近似1HH）16H2992.7KJkgS6.8381kJkg1K1414最高。SS6.8381，由0.035Mpa，查得54SK气相，11（查饱和蒸汽性质表）1（查饱和水性质表内插）g0.9852kJkgK液相，S1l气相含量为xSxSx)Sx7.7153x)0.98526.83813glx0.87HxHx)H0.870.87)15glHH451HH4冷凝器压力0.035Mpa，饱和温度为72.69℃；锅炉压力1.5Mpa，饱和温度为℃TT卡低高T高若卡诺循环运行在实际的二个温度之间，其效率为TT28072.692802730.375高低T高卡(3)不可逆过程的焓差为0.80(H-H)，而吸收的热仍为，因此HH2321HH)54HH效率41℃，冷却器中的压力为1.0MPa，假定氨进入压缩机时为饱和蒸汽，而离开冷凝器时为饱和液体，每小时制冷量Q为1.67×10kJ·h。5-10求：（）所需的氨流率；（）制冷系数。解：通过NH的P-H图可查到各状态点焓值。3按照题意，氨进入压缩机为饱和状态，离开冷凝器为饱和状态。氨在蒸发器中的过程即4→1H=1430KJ·kg-11H=1710KJ·kg-12氨在冷凝器中的过程即，H=H=320KJ·kg-134QqQ1.67105G150.5kgh100HH1430320氨流率014qHH401WHH制冷系数s21P3241查的T-S图，得H=1648kJ/kg，H=1958kJ/kg，12H=H=565kJ/kg34014Q0q0(2)制冷系数为1083qq00ε=19581648=3.4921知当地大气压p=0.1013MPa，气压表2读为be2e1Abe1ABe2BAe2BbH力平衡时，把活塞重物取去100kg，活塞将突然At=t=550℃,回热抽气压力p=0.5MPa，回热器为混合式，背压Bp=0.004MPa1T-s）Bnett130.2V0.4m1、312{}mm20.2v0.845m/kgp，3110.8v0.175m/kgp，322增加kJ50kJ103658.4/h2126/4h3h1011h65qhh3658.41013557.4B31whh3658.421261532.4T341532.4wTq3557.4B）1hhhh6156hh6151whh1hh3658.4285910.1822859212613993554qhh3658.46043054.4B36wq3054.4B120Q=4000KJ时，试用计