大三上工程熱力學總復習

總復習

考試時間：12月29日下午13:10-15:10

考試地點：A405,A406

考試題型:填空(20)，簡答(30)，計算(50)

第一章基本概念熱力系統(tǒng)：閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)：強度量Ｔ、Ｐ，廣延量Ｖ，Ｕ，Ｈ，Ｓ，Ｇ平衡狀態(tài)：包括熱平衡、力平衡、化學平衡可逆過程、不可逆過程、準平衡過程穩(wěn)定狀態(tài)，均勻狀態(tài)功和熱量，定義，是過程量而非狀態(tài)參數(shù)熱力循環(huán)可逆循環(huán)不可逆循環(huán)正向循環(huán)：熱能轉(zhuǎn)化為機械能，在p-v圖和T-s圖上都按順時針方向進行逆向循環(huán)：制冷裝置和熱泵，在p-v圖和T-s圖上都按逆時針方向進行第二章：熱力學第一定律實質(zhì)是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律，即熱力過程中參與轉(zhuǎn)換和傳遞能量在數(shù)量上是守恒的。

本章重點：熱力學第一定律在各種體系和過程的應用能量傳遞的兩種方式：作功和傳熱閉口系能量方程式

適用于可逆過程也適用于不可逆過程，對工質(zhì)性質(zhì)也沒有限制

穩(wěn)定流動能量方程可逆過程引進技術功概念后新概念:熱力學能，總能，推動功，流動功；技術功，膨脹功第三章理想氣體的性質(zhì)理想氣體，其分子是彈性的、不具體積的質(zhì)點，分子間相互沒有作用力理想氣體是氣體壓力趨近于零（p→0）、比體積趨近于無窮大（v→∞）時的極限狀態(tài)理想氣體的狀態(tài)方程式邁耶公式理想氣體的熱容、內(nèi)能及焓都只是溫度的單值函數(shù);熵與溫度、壓力均有關;若按定值比熱容計算水蒸氣基本概念：三相點，飽和線、干度、過熱度及相變過程水的定壓汽化過程在p-v及T-s圖上的表示三個區(qū)：過冷水區(qū)、濕蒸汽區(qū)和過熱蒸汽區(qū)兩條線：飽和水線和飽和蒸汽線五個狀態(tài)：過冷水、飽和水、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽和過熱蒸汽能根據(jù)熱力學圖或表確定及計算各個狀態(tài)的狀態(tài)參數(shù)的第四章理想氣體的熱力過程

定容過程：定壓過程：定溫過程:絕熱可逆過程:過程分析：n=0定壓過程n=1定溫過程n=k定熵過程n=±∞定容過程第五章熱力學第二定律熱力學第二定律的表述-克勞修斯說法，開爾文說法熱力學第二定律實質(zhì)是揭示了熱力過程的方向、條件和限度，揭示了能量品質(zhì)的高低。正向卡諾循環(huán)，逆向卡諾循環(huán)卡諾定理熱力學第二定律的數(shù)學表達式熵增原理：孤立系統(tǒng)的熵可以增大或不變，但不可能減少熵方程及熵變，熵流，熵產(chǎn)的概念閉口系統(tǒng)穩(wěn)流系統(tǒng)損失功熵流Sf

，與熱量交換有關dSf=Q/TrTr為環(huán)境溫度熵產(chǎn)Sg

，和過程不可逆程度大小有關熵變，△S，與初、終態(tài)有關，與過程無關

第六章實際氣體的性質(zhì)及熱力學一般關系式壓縮因子：溫度壓力相同時實際氣體比體積與理想氣體比體積之比理想氣體的Z恒等于1實際氣體的Z可大于、等于或小于1Z>1，說明實際氣體比理想氣體更難壓縮

Z<1，說明實際氣體比理想氣體容易壓縮對應態(tài)原理對應態(tài)原理：對于不同氣體，只要它們的pr和Tr相同，vr必定相同狀態(tài)方程范德瓦爾方程和R-K方程

特點：可以展開成V或Z的三次方形式

在溫度高于臨界溫度，有一個實根，為氣體的摩爾體積在溫度等于臨界溫度，有三個相等的實根，為Vcr在溫度高于臨界溫度，有三個不等的實根，最大值為飽和氣體的摩爾體積，最小為飽和液體的摩爾體積常數(shù)a和b的求取可由拐點的性質(zhì)，有臨界壓力和臨界溫度計算可由大量實驗數(shù)據(jù)求取維利方程B、C、D被稱為第二、第三、第四維利系數(shù)反映二、三、四個分子間的相互作用所引起的和理想行為的偏差，僅和溫度有關第七章氣體與蒸汽的流動基本方程絕熱滯止過程：氣體在絕熱流動過程中因受到某種物體的阻礙流速降低為零的過程滯止溫度高于氣流溫度，滯止壓力高于氣流壓力臨界點：縮放噴管的喉部截面稱為臨界截面Ma=1噴管和擴壓管對于噴管，絕熱膨脹，壓力降低、流速增加

Ma<1，亞聲速流動，dA<0，氣流截面收縮

Ma=1，聲速流動，dA=0，氣流截面縮至最小

Ma>1，超聲速流動，dA>0，氣流截面擴張對于擴亞管，絕熱膨脹，壓力增加、流速減小

Ma>1，超聲速流動，dA<0，氣流截面收縮

Ma=1，聲速流動，dA=0，氣流截面縮至最小

Ma<1，亞聲速流動，dA>0，氣流截面擴張絕熱節(jié)流節(jié)流是焓不變，熵增大，壓力降低的過程，做功能力損失理想氣體節(jié)流后溫度不變，實際氣體節(jié)流后可以降低，可以升高，也可以不變焦耳-湯姆遜系數(shù)

μJ取正值，節(jié)流后溫度降低

μJ取負值，節(jié)流后溫度升高

μJ=0，節(jié)流后溫度不變第十章蒸汽動力循環(huán)裝置簡單蒸汽動力裝置循環(huán)—朗肯循環(huán)蒸汽參數(shù)對熱效率的影響初溫t1，初壓p1，背壓p2再熱循環(huán)新蒸汽膨脹到某一中間壓力后撤出汽輪機，導入鍋爐中特設的再熱器或其它換熱設備中，使之再加熱，然后導入汽輪機繼續(xù)膨脹到背壓p2回熱循環(huán)，掌握計算利用蒸汽回熱對水進行加熱，消除朗肯循環(huán)中水在較低溫度下吸熱的不利影響，以提高熱效率第十二章制冷循環(huán)以逆向卡諾循環(huán)為基礎逆向循環(huán)的一種，消耗功從低溫熱源(如冷庫)取走熱量，以維持其低溫掌握制冷劑選擇的原則熱泵循環(huán)制冷系數(shù)：熱泵系數(shù)壓縮空氣制冷循環(huán)：逆向布雷頓循環(huán)，由兩個等壓過程和兩個絕熱可逆過程構成。壓縮蒸氣制冷循環(huán)：有兩個等壓過程，一個絕熱可逆過程和一個節(jié)流過程構成壓縮空氣制冷循環(huán)第十三章理想氣體混合物和濕空氣理想氣體混合物：理想氣體的混合物也具有理想氣體的一切特性理想氣體混合，U、H、S的變化濕空氣：飽和濕空氣，未飽和濕空氣相對濕度：

相對濕度的大小直接反映了濕空氣的吸濕能力，含濕量：1kg干空氣所帶有的水蒸氣的質(zhì)量為含濕量露點（td），