工程熱力學(xué)知識點

1、工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)學(xué)問點一、學(xué)問點 基本概念的懂得和應(yīng)用 （約占 40%）,基本原理的應(yīng)用和熱力學(xué) 分析才能的考核（約占 60%）；1. 基本概念 把握和懂得： 熱力學(xué)系統(tǒng) 包括熱力系,邊界,工質(zhì)的概念；熱 力系的分類：開口系,閉口系,孤立系統(tǒng) ；把握和懂得： 狀態(tài)及平穩(wěn)狀態(tài) ,實現(xiàn)平穩(wěn)狀態(tài)的充要條件；狀態(tài) 參數(shù)及其特性；制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)的概念區(qū)分；懂得并會簡潔運算： 系統(tǒng)的能量, 熱量和功 （與熱力學(xué)兩個定律 結(jié)合）；2. 熱力學(xué)第肯定律 把握和懂得： 熱力學(xué)第肯定律的實質(zhì)；懂得并會應(yīng)用基本公式運算：熱力學(xué)第肯定律的基本表達(dá)式； 閉口系能量方程； 熱力學(xué)第肯定律應(yīng)用于開口熱力系的一般表達(dá)式；穩(wěn)

2、 態(tài)穩(wěn)流的能量方程；懂得并把握： 焓、技術(shù)功及幾種功的關(guān)系（包括體積變化功、流 動功、軸功、技術(shù)功）；3. 熱力學(xué)其次定律把握和懂得： 可逆過程與不行逆過程 的運算 ；包括可逆過程的熱量和功把握和懂得： 熱力學(xué)其次定律及其表述（克勞修斯表述,開爾文表述等）；卡諾循環(huán)和卡諾定理；把握和懂得： 熵（熵參數(shù)的引入,克勞修斯不等式,熵的狀態(tài)參 數(shù)特性）；懂得并會分析 ：熵產(chǎn)原理與孤立系熵增原理, 以及它們的數(shù)學(xué)表 達(dá)式；熱力系的熵方程（閉口系熵方程,開口系熵方程）；溫-熵圖 的分析及應(yīng)用；懂得并會運算 ：學(xué)會應(yīng)用熱力學(xué)其次定律各類數(shù)學(xué)表達(dá)式來判定 熱力過程的不行逆性；4. 抱負(fù)氣體的熱力性質(zhì) 熟識和明

3、白： 抱負(fù)氣體模型；懂得并把握： 抱負(fù)氣體狀態(tài)方程及通用氣體常數(shù)；抱負(fù)氣體的比 熱；懂得并會運算 ：抱負(fù)氣體的內(nèi)能、焓、熵及其運算；抱負(fù)氣體可 逆過程中,定容過程,定壓過程,定溫過程和定熵過程的過程特點,過程功,技術(shù)功和熱量運算；5. 實際氣體及蒸氣的熱力性質(zhì)及流淌問題 懂得并把握： 蒸汽的熱力性質(zhì) （包括有關(guān)蒸汽的各種術(shù)語及其意 義；例如：汽化、凝聚、飽和狀態(tài)、飽和蒸汽、飽和溫度、飽和壓力、三相點、臨界點、汽化潛熱等）；蒸汽的定壓發(fā)生過程（包括其在 p-v 和 T-s圖上的一點、二線、三區(qū)和五態(tài)）；懂得并把握： 絕熱節(jié)流的現(xiàn)象及特點 6. 蒸汽動力循環(huán)懂得運算 ：蒸氣動力裝置流程、 朗肯循環(huán)

4、熱力運算及其效率分析；能夠在 T-S 圖上表示出過程, 提高蒸汽動力裝置循環(huán)熱效率的各種途 徑（包括轉(zhuǎn)變初蒸汽參數(shù)和降低背壓、再熱和回?zé)嵫h(huán)）；7、制冷與熱泵循環(huán) 懂得、把握并會運算 ：空氣壓縮制冷循環(huán), 蒸汽壓縮制冷循環(huán)的熱力運算及制冷系數(shù)分析；能夠在T-S 圖上表示出過程, 提高制冷系數(shù)和熱泵系數(shù)的途徑,分析熱泵循環(huán)和制冷循環(huán)的區(qū)分和聯(lián)系；二、典型題解概念題：1、過熱蒸汽的溫度是否肯定很高？未飽和水的溫度是否肯定很低？答：過熱蒸汽、未飽和水是這樣定義的,當(dāng)蒸汽的溫度高于其壓力對應(yīng)的飽和溫度時稱作過熱蒸汽,其壓力下t ts ；當(dāng)溫度低于其壓力對應(yīng)的飽和溫度 t ts 時,就工質(zhì)的相態(tài)肯定是液

5、態(tài),就稱其為未飽和 水；因此,過熱蒸汽不肯定溫度很高,未飽和水未必溫度很低,它們都是相對于其環(huán)境壓力所對應(yīng)的飽和溫度而言的狀態(tài)；2、在 hs 圖上,能否標(biāo)出以下水和蒸汽的狀態(tài)點？（1）焓為 h1 的 未飽和水；（ 2）焓為 h2 的飽和水；（ 3）參數(shù)為 p1、t1 的濕蒸汽；（4）壓力為 p 的干蒸汽；（ 5）水、汽性質(zhì)相同的狀態(tài)；3、填空4、判定以下過程中那些是可逆的；不行逆的；可以是可逆的；并扼要說明不行逆緣由；（1） 對剛性容器內(nèi)的水加熱,使其在恒溫下蒸發(fā)；（2） 對剛性容器內(nèi)的水作功,使其在恒溫下蒸發(fā)；（3） 對剛性容器中的空氣緩慢加熱,使其從50升溫到 100解：（1）可以是可逆過

6、程,也可以是不行逆過程,取決于熱源溫度 與溫是否相等；水如兩者不等,就存在外部的傳熱不行逆因素,便是不行逆過程；（2）對剛性容器的水作功,只可能是攪拌功,伴有摩擦擾動,因而 有內(nèi)不行逆因素,是不行逆過程；（3）可以是可逆的,也可以是不行逆的,取決于熱源溫度與空氣溫 度是否隨時相等或保持無限小的溫差；5、絕熱容器內(nèi)有肯定氣體,外界通過容器內(nèi)的葉輪向氣體加入 w kJ 的功；如氣體視為抱負(fù)氣體,試分析氣體內(nèi)能的內(nèi)能,焓,溫度,熵如何變化？答：依據(jù)熱力學(xué)第肯定律,外界所做的功全部轉(zhuǎn)化成為內(nèi)能的增量,因而內(nèi)能,焓,溫度均增加；該過程不行逆,熵也增加；6、對與有活塞的封閉系統(tǒng),以下說法是否正確. 1 氣

7、體吸熱后肯定膨脹,內(nèi)能肯定增加；答：依據(jù)熱力學(xué)第肯定律,氣體吸熱可能使內(nèi)能增加,也可能 對外做功,或者兩者同時進(jìn)行；關(guān)鍵是吸熱量能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣?由于氣體的定溫膨脹過程可使得吸取的熱量完全轉(zhuǎn)化為功,內(nèi)能不增 加,所以說法錯誤；2）氣體膨脹時肯定對外做功；答： 一般情形下,氣體膨脹時候要對外做功,但當(dāng)氣體向真空 中膨脹時候,由于外力為零,所以功也為零；3）氣體對外做功,內(nèi)能肯定削減；答：依據(jù)熱力學(xué)第肯定律,在定溫條件下,氣體可以吸取熱量并 全部轉(zhuǎn)化為功,從而保持內(nèi)能不變；7、焓的物理意義是什么？答：焓的定義式 :焓=內(nèi)能+流淌功 H=U+pV 焓的物理意義：1. 對流淌工質(zhì)（開口系統(tǒng)）工質(zhì)流淌時

8、與外界傳遞與其熱力狀 態(tài)有關(guān)的總能量；2. 對不流淌工質(zhì)（閉口系統(tǒng)）仍舊存在但僅是一個復(fù)合的狀態(tài) 參數(shù)；8、熵的物理含義？答：定義：熵 dS Q 可逆過程T物理意義： 熵的變化反應(yīng)可逆過程熱交換的方向和大??；系統(tǒng)可逆的從外界吸熱, 系統(tǒng)熵增加；系統(tǒng)可逆的向外界放熱, 系統(tǒng)熵削減；可逆絕熱過程,系統(tǒng)熵不變；9、判定以下說法對嗎？系統(tǒng)吸熱,其熵肯定增大；系統(tǒng)放熱,其熵 肯定減??；答：熵變 =熵流 +熵產(chǎn),所以,前半句對,后半句錯誤；10、孤立系熵增原理是什么？怎么應(yīng)用？答：孤立系統(tǒng)熵增原理：孤立系統(tǒng)內(nèi)所進(jìn)行的一切實際過程（不行逆過程）都朝著使系統(tǒng)熵增加的方向進(jìn)行；在極限情形下 （可逆過程） ,系統(tǒng)

9、的熵維護(hù)不變； 任何使系統(tǒng)熵減小的過程是不愿能；即過程進(jìn)行 到某一階段,再不能使熵增大了,也就是系統(tǒng)的熵值達(dá)到了最大值,就是過程進(jìn)行的限度；dS isodS fdS gdS g0等號適用于可逆過程, 大于號適用于不行逆過程； 說明孤立系統(tǒng)的熵 變化只取決于系統(tǒng)內(nèi)各過程的不行逆程度；留意：假如涉及環(huán)境溫度, 由于環(huán)境是一個很大的熱源,無論它吸取 或者放出多少熱量,都認(rèn)為環(huán)境溫度是不變的；11、爭論使熱由低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩吹倪^程能否實現(xiàn)？12、以下說法正確的在括號內(nèi)劃“ ”,不正確劃 “ ”；（ ）定質(zhì)量系統(tǒng)肯定是閉口系統(tǒng)；（ ）閉口系統(tǒng)不作膨脹功的過程必是等容過程；（）抱負(fù)氣體任何過程的內(nèi)能變量總以u=12 cvdT 進(jìn)行運算；（） dh= cpdT 只適用于抱負(fù)氣體、任何過程；（ ）閉口系統(tǒng)發(fā)生放熱過程,系統(tǒng)的熵必削減；（ ）知道了