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文档简介

第一章基本概念

1.根本概念

热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的

研究对象,称为热力系统,简称系统。

边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。

外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。

闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统。

开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统。

绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。

孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。

热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状

态,简称为状态。

平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变

化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状

态,简称为平衡状态。

状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度

〔刀、压力〔0、比容〔切或密度〔0、内能〔切、焰〔加、熠〔0、自

由能5、自由靖⑷等。

根本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直

接或间接地用仪表测量出来,称为根本状态参数。

温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内

部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。

注:热力学温标和摄氏温标,T=273+t。

热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,那么它们彼此

之间也必然处于热平衡。

压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。

相对压力:相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统

中工质的压力即为相对压力。

注:课本中如无特殊说明,那么所说压力即为绝对压力。

比容:单位质量工质所具有的容积,称为工质的比容。

密度:单位容积的工质所具有的质量,称为工质的密度。

强度性参数:系统中单元体的参数值与整个系统的参数值一样,与质量多少

无关,没有可加性,如温度、压力等。在热力过程中,强度性参数起着推动

力作用,称为广义力或势。

广延性参数:整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数

值之和,如系统的容积、内能、焙、燧等。在热力过程中,广延性参数的变

化起着类似力学中位移的作用,称为广义位移。

准静态过程:过程进展得非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡有足

够的时间恢复到新的平衡态,从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常

接近平衡状态,整个过程可看作是由一系列韭赏接近乎衡态的状态所组成,

并称之为准静态过程。

可逆过程:当系统进展正、反两个过程后,系统与外界均能完全回复到初始

状态,这样的过程称为可逆过程。

膨胀功:由于系统容积发生变化〔增大或缩小〕而通过界面向外界传递的机

械功称为膨胀功,也称容积功。

热量:通过热力系边界所传递的除功之外的能量。

热力循环:工质从某一初态开场,经历一系列状态变化,最后又回复到初始

状态的全部过程称为热力循环,简称循环。

2.常用公式

温度:7=273+,

压力:

1F

式中—整个容器壁受到的力,单位为牛〔N〕;

J容器壁的总面积〔m2〕。

2.p=B+PR[P>B]

p=B-H

式中8—当地大气压力

与一高于当地大专压力时的相对压力,称表压力;

HT氐于当地大气压力时的相对压力,称为真空值。

比容:

1.v=—m3/kg

m

式中—工质的容积

m—工质的质量

2.pv=\

式中夕一工质的密度kg/m3

i一工质的比容m3/kg

热力循环:

或£=0tf=0

循环热效率:7=也=如二"=1-"

%%%

式中6一工质从热源吸热;

我一工质向冷源放热;

何一循环所作的净功。

制冷系数:£心=工-

吗)坊一夕2

式中6—工质向热源放出热量;

0—工质从冷源吸取热量;

血一循环所作的净功。

供热系数:%=五=^-

%%一42

式中(J1—工质向热源放出热量

我一工质从冷源吸取热量

仞一循环所作的净功

3.重要图表

边界

活塞

:?•系统•:?

气缸、

水平

图1-1热力系统

图1-3开口系统

图1-6各压力间的关系

图1-14任意循环在图上的表示

(a)正循环;(b)逆循环

例题:

1、把热量转化为功的媒介称为。

A、功源B、热源C、质源D、工质

2、〔〕与外界肯定没有热量交换但可能有质量交换

A、绝热系统B、孤立系统C、闭口系统D、开口系统

3、从大气压力算起的压力为。

A、表压力B、绝对压力C、真空度D、标准压力

4、强度性参数与系统的质量〔),〔〕可加性

A、有关/不具有B、无关/不具有C、有关/具有D、无关/具有

5、在工质热力状态参数中,属于根本状态参数是。

A、压力B、内能C、焰D、熔

6、工质经过一个循环,又回到初态,其焰值〔〕

A、增加B、减少C、不变D、变化不定

7、系统进展一个过程后,如能使〔〕沿着与原过程相反的方向恢复初态那么

这样的过程为可逆过程

A、系统B、外界C、系统和外界D、系统或外界

第二章气体的热力性质

1.根本概念

理想气体:气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力〔引力和斥

力〕、不占有体积的质点所构成。

比热:单位物量的物体,温度升高或降低1K(1℃)所吸收或放出的热量,

称为该物体的比热。

定容比热:在定容情况下,单位物量的物体,温度变化1K〔1。。所吸收或

放出的热量,称为该物体的定容比热。

定压比热:在定压情况下,单位物量的物体,温度变化1K〔1。。所吸收或

放出的热量,称为该物体的定压比热。

混合气体的分压力:维持混合气体的温度和容积不变时,各组成气体所具有

的压力。

道尔顿分压定律:混合气体的总压力。等于各组成气体分压力A之和。

混合气体的分容积:维持混合气体的温度和压力不变时,各组成气体所具有

的容积。

阿密盖特分容积定律:混合气体的总容积V等于各组成气体分容积M之和。

混合气体的质量成分:混合气体中某组元气体的质量与混合气体总质量的比

值称为混合气体的质量成分。

混合气体的容积成分:混合气体中某组元气体的容积与混合气体总容积的比

值称为混合气体的容积成分。

混合气体的摩尔成分:混合气体中某组元气体的摩尔数与混合气体总摩尔数

的比值称为混合气体的摩尔成分。

2.常用公式

理想气体状态方程:

1.pv=RT

式中「一绝对压力Pa

v—比容m3/kg

T—热力学温度K

适用于1千克理想气体。

2.pV=mRT

式中V—质量为777kg气体所占的容积

适用于m千克理想气体。

3.pVM=

式中出二以一气体的摩尔容积,m3/kmol;

Ro=MR一通用气体常数,J/kmol-K

适用于1千摩尔理想气体。

4.pV=nR()T

式中AnKmol气体所占有的容积,m3;

n一气体的摩尔数,〃="■,kmol

M

适用于n千摩尔理想气体。

5.通用气体常数:R。

%=8314J/KmolK

用与气体性质、状态均无关。

6.气体常数:R

/?=^=—J/kg-K

MM二

/?与状态无关,仅决定于气体性质。

7PM二〃2匕

.4.(

比热:

1.比热定义式:。=条

(IT

说明单位物量的物体升高或降低1K所吸收或放出的热量。其值不仅

取决于物质性质,还与气体热力的过程和所处状态有关。

2.质量比热、容积比热和摩尔比热的换算关系:。'=筮=0。

式中c—质量比热,kJ/Kgk

C,一容积比热,kJ/m3・k

Me—摩尔比热,kJ/Kmol-k

3.定容比热:,=绘=%=(粤]

dTdT\dT)v

说明单位物量的气体在定容情况下升高或降低1K所吸收或放出的热

量。

4.定压比热:与=竺=空

pc!TdT

说明单位物量的气体在定压情况下升高或降低1K所吸收或放出的热

量。

5.梅耶公式:

6.比热比:

道尔顿分压定律:〃=0+P2+〃3+....+P“=tPi

」=iJr.v

阿密盖特分容积定律:V=%+匕+匕+……+匕=归匕

」=1JT.P

质量成分:g,二生

m

容积成分:1(

摩尔成分:x产生

n

容积成分与摩尔成分关系:乙=2=阳质量成分与容积成分:

n

分压力确实定8=(〃=b

例题:

1、气体的定容比热较定压匕濒〔〕

A、大一些B、大很多C、小D、相等

2、理想气体的比热()

A、与压力和温度有关B、与压力无关而与温度有关

C、与压力和温度都无关D、与压力有关而与温度无关

第三章热力学第一定律

1.根本概念

热力学第一定律:能量既不能被创造,也不能被消灭,它只能从一种形式转

换成另一种形式,或从一个系统转移到另一个系统,而其总量保持恒定,这

一自然界普遍规律称为能量守恒与转换定律。把这一定律应用于伴有热现象

的能量和转移过程,即为热力学第一定律。

第一类永动机:不消耗任何能量而能连续不断作功的循仄发动机,称为第一

类永动机。

热力学能:热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之

和。〔状态量〕

外储存能:也是系统储存能的一局部,取决于系统工质与外力场的相互作用

〔如重力位能〕及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量〔宏观动

能〕。这两种能量统称为外储存能。

轴功Ws:系统通过机械轴与外界传递的机械功称为轴功。〔过程量〕

流动功〔或推动功〕Wf:当工质在流进和流出控制体界面时,后面的流体

推开前面的流体而前进,这样后面的流体对前面的流体必须作推动功。因此,

流动功是为维持流体通过控制体界面而传递的机械功,它是维持流体正常流

动所必须传递的能量。〔状态量〕

焙:流开工质向流动前方传递的总能量中取决于热力状态的那局部能量。对

于流开工质,焙二内能+流动功,即焙具有能量意义;在于不流开工质,焙

只是一个复合状态参数。H=u+pv

稳态稳流工况:工质以恒定的流量连续不断地进出系统,系统内部及界面上

各点工质的状态参数和宏观运动参数都保持一定,不随时间变化,称稳态稳

流工况。

技术功Wt:在热力过程中可被直接利用来作功的能量,称为技术功。

〔过程量〕

动力机:动力机是利用工质在机器中膨胀获得机械功的设备。

压气机:消耗轴功使气体压缩以升高其压力的设备称为压气机。

节流:流体在管道内流动,遇到突然变窄的断面,由于存在阻力使流体压力

降!氐的现象。

2.常用公式

外储存能:

1.宏观动能:

2.重力位能:

式中g一重力加速度。

系统总储存能:

1.E=U+E.+En

或E=U+gnic2+mgz

)1,

z.e=u+—c"+gz

3.E=U或八〃〔没有宏观运动,并且高度为零〕

热力学能变化:

2

1.du=cdT,Au=JcdT

viv

适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程

2.^U=CV(T2一笃)

适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程〔用定值比热计算〕

3•^u=\cvdt=\cvdt-/cvdt=c\-t2-c\J-r,

f10011

适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程〔用平均比热计算〕

4.把G,=f⑺的经历公式代入Ayic/T积分。

适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程〔用真实比热公式

计算〕

5.+%+…==

M/=1

由理想气体组成的混合气体的热力学能等于各组成气体热力学能之

和,各组成气体热力学能又可表示为单位质量热力学能与其质量的乘积。

2

6.△〃=夕一Jpdv

1

适用于任何工质,可逆过程。

适用于任何工质,可逆定容过程

8.△〃=Jpdv

1

适用于任何工质,可逆绝热过程。

9.At/=O

适用于闭口系统任何工质绝热、对外不作功的热力过程等热力学能或理想气体定

温过程。

10.AU=Q-W

适用于mkg质量工质,开口、闭口,任何工质,可逆、不可逆过

程。

11.Au=q-w

适用于1kg质量工质,开口、闭口,任何工质,可逆、不可逆过程

YZ.du=8q-pdv

适用于微元,任何工质可逆过程

13.=

热力学能的变化等于焰的变化与流动功的差值。

培的变化:

1.H=U+pV

适用于m千克工质

2.h=u+pv

适用于1千克工质

3.h=u+RT=f[r}

适用于理想气体

4.dh=cdT,A/?=]cdT

pip

适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程

5.A//=cp(T2-T1)

适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程,用定值比

计算

适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程用平均比热

计算

2

7.把%=/(7j的经历公式代入M=积分。

1

适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程,用真实比

热公式计算

8.”=〃]+〃2

i=li=l

由理想气体组成的混合气体的焙等于各组成气体焙之和,各组成气体

焰又可表示为单位质量始与其质量的乘积。

9.热力学第一定律能量方程

适用于任何工质,任何热力过程。

10.dh=Sqde2-gdz-

适用于任何工质,稳态稳流热力过程

11.dh=3q-

适用于任何工质稳态稳流过程,忽略工质动能和位能的变化。

2

12.^h=q-\vdp

1

适用于任何工质可逆、稳态稳流过程,忽略工质动能和位能的变化。

13.A/z=-fvdp

i

适用于任何工质可逆、稳态稳流绝热过程,忽略工质动能和位能的变

化。

14.AA=(7

适用于任何工质可逆、稳态稳流定压过程,忽略工质动能和位能的变

化。

15.A/i=0

适用于任何工质等焰或理想气体等温过程。

端的变化:

j噜

适用于任何气体,可逆过程。

2.As=A5y+A%

A”为崎流,其值可正、可负或为零;△.%为燧产,其值恒大于或等于零。

3.小〔理想气体、可逆定容过程〕

4.Afln今〔理想气体、可逆定压过程】

5.A5=Rln&=Rln小〔理想气体、可逆定温过程〕

匕P2

6.加=0〔定嫡过程〕

适用于理想气体、任何过程。

功量:

膨胀功〔容积功〕:

2

1.<5vv=pdv或卬=Jpdv

i

适用于任何工质、可逆过程

2.卬=0

适用于任何工质、可逆定容过程

3.岭_匕)

适用于任何工质、可逆定压过程

4.w=RT\n^-

适用于理想气体、可逆定温过程

5.w=q-Au

适用于任何系统,任何工质,任何过程。

6.w=q

适用于理想气体定温过程。

7.卬=一&4

适用于任何气体绝热过程。

8.w=-\CdT

iv

适用于理想气体、绝热过程

9.

适用于理想气体、可逆绝热过程

卬=—^(〃1匕一“2叱)

n-\

10.=-^-R(T-T)

n-\12

=生,®q("])

〃-iIP"

适用于理想气体、可逆多变过程

流动功:

推动1kg工质进、出控制体所必须的功。

技术功:

11.9▲

.wf=—bc~+gAz+ws

热力过程中可被直接利用来作功的能量,统称为技术功。

2.=—Jr2+gdz+

适用于稳态稳流、微元热力过程

3.吗=W+/?!V|-%悔

技术功等于膨胀功与流动功的代数和。

4.她--vdp

适用于稳态稳流、微元可逆热力过程

2

5.吗=-fvdp

i

适用于稳态稳流、可逆过程

热量:

1.3q=TdS

适用于任何工质、微元可逆过程。

2.q=\Tds

适用于任何工质、可逆过程

3.Q=AU+W

适用于mkg质量任]可工质,开口、闭口,可逆、不可逆过程

4.q=△〃+卬

适用于1kg质量任何工质,开口、闭口,可逆、不可逆过程

5.dq=du+pdv

适用于微元,任何工质可逆过程。

2

6.4=△〃+Jpdv

1

适用于任何工质可逆过程。

73Q=\h2+gZ2卜与J%+必)刎+Ms+dEa

适用于任何工质,任何系统,任何过程。

8.Sq=dh+gde2+gdz+砌$

适用于微元稳态稳流过程

9.q=Ah+wt

适用于稳态稳流过程

10.q=Au

适用于任何工质定容过程

11.q=cv(T2-T})

适用于理想气体定容过程。

12.4=A/?

适用于任何工质定压过程

13.4抱—刀)

适用于理想气体、定压过程

14.q=0

适用于田可工质、绝热过程

15.q=此一7;)("1)

n-\

适用于理想气体、多变过程

3.重要图表

控制体界面

图3・2流动功

图3-3闭口系统的能量转换

图3・7技术功

/控制体界面

C]

06%

dAcv

2/3加2

〃2

/—

/开口系统(控制体)〃2。2

6。

2

基准面

图3・5开口系统

例题:

1、外界对系统输入功80kJ同时系统向外界放热20kJ那么系统的热力学能

变化量为()

A、20B、100C、60D、100

2、dq=du+dw的适用范围是闭口系统〔〕

A、理想工质,可逆过程B、任意工质,可逆过程

C、理想工质,任意过程D、任意工质,任意过程

3、热力学一般规定,系统向外界放热为〔〕,系统对外界做功为〔〕

A、正/负B、负/负C、正/正D、负/正

第四章理想气体的热力过程及气体压缩

1.根本概念

分析热力过程的一般步骤:L依据热力过程特性建立过程方程式fp=f(v);

2.确定初、终状态的根本状态参数;

3.将过程线表示在p-v图及T-s图上,使过程直

观,便于分析讨论。

4.计算过程中传递的热量和功量。

绝热过程:系统与外界没有热量交换情况下所进展的状态变化过程,即的=0

或4=0称为绝热过程。

定端过程:系统与外界没有热量交换情况下所进展的可逆热力过程,称为定

燧过程。

多变过程:凡过程方程为川”=常数的过程,称为多变过程。

定容过程:定量工质容积保持不变时的热力过程称为定容过程。

定压过程:定量工质压力保持不变时的热力过程称为定压过程。

定温过程:定量工质温度保持不变时的热力过程称为定温过程。

单级活塞式压气机工作原理:吸气过程、压缩过程、排气过程,活塞每往返

一次,完成以上三个过程。

活塞式压气机的容积效率:活塞式压气机的有效容积和活塞排量之比,称为

容积效率。

活塞式压气机的余隙:为了安置进、排气阀以及防止活塞与汽缸端盖间的碰

撞,在汽缸端盖与活塞行程终点间留有一定的余隙,称为余隙容积,简称余

隙。

最正确升压比:使多级压缩中间冷却压气机耗功最小时,各级的增压比称为

最正确增压比。

压气机的效率:在一样的初态及增压比条件下,可逆压缩过程中压气机所消

耗的功与实际不可逆压缩过程中压气机所消耗的功之比,称为压气机的效

率。

热机循环:假设循环的结果是工质将外界的热能在一定条件下连续不断地转

变为机械能,那么此循环称为热机循环。

课本P79结论。

1、各级气缸的进出口温度〔进气温度、排气温度〕相等。

2、各级所消耗的轴功相等。

3、每级向外散出的热量相等。

2.常用公式

气体主要热力过程的根本公式

过程定容过程定压过程定温过程定烯过程多变过程

过程指数

OO01Kn

n

过程方程々常数方常数夕々常数夕,二常数夕以二常数

PH=PXPF;=P2V;

P、匕Tr-l

Zk=h.PM=P2V2

工Plc

关系I

*fer

A〃=q(7;_7;)

=q区-7;)

M=0

△Ah=cp(T2-T,)

Aw=cv(7;-7;)AM=CV(7;-7;)

△0=0

An、AhAS=cln^-+/?ln—

、A5凶=%(q_7;)1V,

AS=Rln&M=cJT「T)

△S=q吗

计算式Tv=c—

AC12iT\Pi

AS=cpIny-

=Rln且AS=0

=cIn—+crIn

Pi片Pi

w=-Aw=——(PM-PW)

K-\

w=p(v-v)w」F(PM-PQ

膨胀功2i=_L/?X(7;_1r2)/I-

w=RT\n^-K-\

*

=RJT1)d.RX(7]-T)

Kr2

2W^=0

n-l

vv=jpdv=R71n且喑卜闺'-r]

Pi

“-1

热量

q=n-K

2q=।

q=\cdT—)q=AAq=T^sn-\

q=0

1“pg-、=vvxcv(7;-7;)

2

=\Tds(E

1

n-K

比热容C,Cp80G=IG

n-\

备注表中比热容为定值比热容。〔技术功叱=nw]

多变指数n:

z级压气机,最正确级间升压比:

两级压缩时,最有利的级间压力为P2=JP]P3。

n

多变压缩轴功:叱.”=」7PMi=」7而也-n)

〃-1IP"n-\

n

N级压气机所需的轴功:w,“=N—jpM1-"=N_、mR(7]-7j

〃-1{pjn-\

3.重要图表

图4-1绝热过程pz图图4-2绝热过程T-s图

例题:

1、活塞式压气机的余隙容积噌大使〔〕

A、ws增大,削减小B、ws不变,不减小

C、Ws不变,r)v不变D、Ws减小,rjv减小

2、理想气体过程方程PV^n二常数,当n=±8时,其热力过程是〔〕

A、等压过程B、等温过程C、等容过程D、绝热过程

3、压缩机压缩过程实际上是〔〕过程

A、7E温B、绝热C、多变D、定压

4、为降低活塞式压气机的耗功,应尽量采用〔〕压缩过程

A、等容B、绝热C、等温D、多变

5、对于一定质量的理想气体,不可能发生的过程是一一

A、气体绝热压缩,温度降低B、气体放热,温度升高

C、气体绝热膨胀,温度降低D、气体吸热,温度升高

第五章热力学第二定律

1.根本概念

热力学第二定律:〔方向性〕

开尔文说法:只冷却一个热源而连续不断作功的循环发动机是造不成功的。

克劳修斯说法:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。

第二类永动机:从单一热源取得热量,并使之完全转变为机械能而不引起其

他变化的循环发动机,称为第二类永动机。

孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。

孤立系统嫡增原理:绝热闭口系统或孤立系统的帽只能增加〔不可逆过程〕

或保持不变〔可逆过程〕,而绝不能减少。任何实际过程都是不可逆过程,

只能沿着使孤立系统嫡增加的方向进展。(P95)

定埔过程:系统与外界没有热量交换情况下所进展的可逆热力过程,称为定

崎过程。

热机循环:假设循环的结果是工质将外界的热能在一定条件下连续不断地转

为机械能,那么此循环称为热机循环。

制冷:对物体进展冷却,使其温度低于周围环境温度,并维持这个低温称为

制冷。

制冷机:从低温冷藏室吸取热量排向大气所用的机械称为制冷机。

热泵:将从低温热源吸取的热量传送至高温暖室所用的机械装置称为热泵。

理想热机:热机内发生的一切热力过程都是可逆过程,那么该热机称为理想

机。

卡诺循环:在两个恒温热源间,由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组

成的循环,称为卡诺循环。〔P88〕

卡诺定理:

1.所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环,其热效率都相等,

与采用哪种工质无关。

2.在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环,其臧率必小于可逆循

环。

自由膨胀:气体向没有阻力空间的膨胀过程,称为自由膨胀过程。

2.常用公式

燧的定义式:

6噌J/kgK

工质燧变计算:

As=.-4,ftZv=0

工质燧变是指工质从某一平衡状态变化到另一平衡状态烯的差值。因为

燧是状态参数,两状态间的燧差对于任何过程,可逆还是不可逆都相等。

1.As,=cvIn—+/?In—

T\匕

理想气体、初、终态T、/值求AS。

2.As=In—-/?In—

T\R

理想气体初、终态T、户值求AS。

3.As=CpIn——+cvIn——

vip\

理想气体、初、终态P、v值求AS。

4.卡诺循环热效率:乙-1(课本P87结论)

制冷系数:外,=三

供热系数:弓,=白>1

5.热源嫡变:

克劳修斯不等式:f^<o

任何循环的克劳修斯积分永远小于零,可逆过程时等于零。

3.重要图表

图5-4卡诺循环的p-v图和「s图

图5-4逆卡诺循环的p-v图和厂s图

图5-7任意可逆循环

//〃/力

图5-7嫡变、燧流与嫡产

例题:

1、卡诺循环是由〔〕组成的

A、等温过程和定压过程B、等温过程和定容过程

C、等温过程和可逆绝热过程D、定燧过程和定容过程

2、卡诺循环的热效率仅与〔〕有关

A、热源温度B、冷源温度C、循环过程D、冷热源温度

3、卡诺循环是在〔〕过程从外界吸热。

A、等温过程B、绝热膨胀过程C、绝热压缩过程D、定容过程

第七章水蒸气

1.根本概念

未饱和水:水温低于饱和温度的水称为未饱和水〔也称过冷水〕.

饱和水:当水温到达压力户所对应的饱和温度/、时,水将开场沸腾,这时的

水称为饱?口水。

湿饱和蒸汽:把预热到心的颜口水继续加热,饱和水开场沸腾,在定温下产

生蒸汽而形成饱和液体和饱和蒸汽的混合物,这种混合物称为湿饱和蒸汽,简称

湿蒸汽。

干饱和蒸汽:湿蒸汽的体积随着蒸汽的不断产生而逐渐加大,直至水全部变

为蒸汽,这时的蒸汽称为干脚口蒸汽〔即不含饱和水的饱和蒸汽1。

一点、两线、三区、五种状态。

蒸发:液体外表的汽化过程,通常在任何温度下都可以发生。

沸腾:液体内部的汽化过程,它只能在到达沸点温度时发生。

汽化潜热:将1kg倾口液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需要的热量。

过热度:过热蒸汽的温度超过饱和温度之值。

2.常用公式

千度:

干度湿蒸己誓量〔湿蒸气—倾口水加饱和蒸汽〕

湿蒸汽的总质量

湿蒸汽的参数:

Vxk刘"〔当夕不太大,x不太小时〕

过热蒸汽的焙:

其中Cpm(-4)是过热热量,?为过热蒸汽的温度,Cpm为过热蒸汽由f到&的平

均比定压热容。

过热蒸汽的热力学能:

过热蒸汽的埔:

水蒸气定压过程:

w=g-A”或w=p(v2-vj

水蒸气定容过程:

水蒸气定温过程:

水蒸气绝热过程:

3.重要图表

7-1凝固时体积膨胀的物质的图图7-2凝固时体积缩小的物质的图

图7-4水蒸气定压发生过程示意图

p

例题:

1、过热蒸汽的温度与该压力下的饱和温度之差称为〔〕

A、过热度B、干度C、饱和热D、比潜热

2、水在定压下的汽化过程中,以下四个状态里,除〔〕外,另外三个状态的温

度是一样的

A、饱和水B、过热蒸汽C、干饱?口蒸汽D、湿蒸汽

3、在水蒸气的P-V图中,饱和水窗口饱和蒸汽线之间的区域称为〔)

A、过冷水状态区B、湿蒸汽状态区C、过热蒸汽状态区D、固体

状态区

4、湿蒸汽的状态由〔〕决定。

A、压力与温度B、压力与干度C、过热度与压力D、过冷度与温度

5、干度x=0的工质是指〔〕

A、未饱和度B、颜口液C、湿饱和液D、过热蒸汽

第八章湿空气

1.根本概念

湿空气:干空气和水蒸气所组成的混合气体。

饱和空气:干空气和饱和水蒸气所组成的混合气体。

未饱和空气:干空气和过麴耋气所组成的混合气体。

绝对湿度:每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量。

饱和绝对湿度:在一定温度下饱和空气的绝对湿度到达最大值,称为饱和绝对湿

度。

相对湿度:湿空气的绝对湿度2与同温度下颈口空气的饱和绝对湿度R的比值。

含湿量(比湿度):在含有1kg干空气的湿空气中,所混有的水蒸气质量。

饱和度:湿空气的含湿量d与同温下颜口空气的含湿量2的比值。

湿空气的比体积:在一定温度厅口总压力夕下,1kg干空气和0.0014水蒸气所

占湿空气的焰:1kg干空气的焰和O.OOlokg水蒸气的焰的总和。

2.常用公式

湿空气的总压力〃:P=P0+P、,

湿空气的平均分子量:

湿空气的气体常数:

绝对湿度:

饱和绝对湿度与:£=悬

相对湿度。:夕=2

2

相对湿度。反映了湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度。在某温度?下,9值

小,表示空气枯燥,具有较大的吸湿能力;。值大,表示空气潮湿,吸湿能力小。

当W=0时为干空气,9=1时那么为饱和空气。未饱?口空气的相对湿度在0到1

之间(0<夕<1)。应用理想气体状态方程,相对湿度又可表示为

含湿量(或称比湿度)d:d4a

inaPa

622—^—

饱和度D=—=—

4622B_p,

B-P、

饱和度。略小于相对湿度9,即D<(p,如〃—,那么。

湿空气比体积:v=—=以加3/kg(a))

湿空气的焙:力=也+0.001"、(kJ/kg(a))

3.重要图表

(

g

M

6w

wn

+Y1

J

・o>

y

7i-I

d(g/kg(a))

图8-3干、湿球温度计图8-4湿空气的力,图

h

图8-6露点在h-d图上的表小

图8-5。图四个区域的特征

图8-9湿空气的加热

图8-12定温加湿过程

图8-10湿空气的冷却

图8-11湿空气的绝热加湿过程

图8-13湿空气的混合过程

空气出口

图8

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