工程熱力學復習資料

絕熱熱力系:若熱力系與外界之間無熱量互換,則該熱力系稱為絕熱熱力系.平衡狀態(tài)：若熱力系在不受外界的作用下，宏觀性質不隨時間變化而變化。準靜態(tài)過程：在熱力過程中，熱力系的宏觀狀態(tài)一直維持或靠近平衡狀態(tài)。可逆過程：一種熱力過程進行完了后來，如能使熱力系沿相似的途徑逆行而答復至原態(tài)，且互相作用中所波及到的外界也答復到原態(tài)，而不留下任何痕跡。穩(wěn)定流動過程：在流動過程中，熱力系內部及熱力系界面上每一點的所有特性參數都不隨時間而變化。狀態(tài)參數：用以描述熱利系狀態(tài)的某些宏觀物理量稱為熱力系狀態(tài)參數。強度參數：與熱利系的質量無關，且不可相加的狀態(tài)參數。熱量：通過熱力系以外的一切物質，統稱外界。壓力：單位面積上所受到的指向受力面的垂直作用力。內能：內能是熱力系處在宏觀靜止狀態(tài)時系統內所有微觀粒子所具有的能量總和。單位質量工質所具有的內能稱為比內能。熵：是表征系統微觀粒子無序程度的一種宏觀狀態(tài)參數。熱力學第一定律：熱可以轉變?yōu)楣Γσ部梢宰優(yōu)闊?。一定量的熱消失時，必產生與之數量相稱的功；消耗一定量的功時，也必出現相稱數量的熱。容積功：在熱力過程，由于系統容積變化，使系統與外界互換的功。推進功：為使某部分工質進出熱利系，外界或系統對這部分工質做功，這部分功稱為推進功或流動功。即推進功是維持工質流動所必需的最小的功。技術功：工程上將技術上可以運用的功稱為技術功，對開口系統來講其包括軸功、進出口的宏觀動能差和宏觀位能差。熱力學第二定律：開爾文說法，只冷卻一種熱源而持續(xù)不停做工的循環(huán)發(fā)動機是造不成的?？藙谛匏拐f法，熱不也許自發(fā)的、不負代價的從低溫物體傳到高溫物體。孤立系統熵增原理：若孤立系所有部分的內部以及彼此間的作用都經歷可逆變化，則孤立西的總熵保持不變；若在任一部分內發(fā)生不可逆過程或各部分間的互相作用中伴有不可逆性，則其熵必增長。理想熱機：熱機內發(fā)生的一切熱力過程都是可逆過程。卡諾循環(huán)：在兩個恒溫熱源間，有兩個可逆過程構成的循環(huán)。卡諾定理：在兩個不一樣溫度的恒溫熱源間的所有熱機，以可逆機的效率最高。第二類永動機：從單一熱源獲得熱量并使之完全變?yōu)闄C械能而又不引起其他變化的循環(huán)發(fā)動機。理想氣體：其分子式某些彈性的、不占有體積的質點，且分子間沒有互相作用力。比熱：單位質量的物體，當其溫度變化一度時，物體和外界互換的熱量。定壓質量比熱：在定壓過程中，單位質量的物體，當溫度變化一度時，物體和外界互換的熱量。同定容質量比熱定壓容積比熱定容質量比熱定壓摩爾比熱定容摩爾比熱飽和溫度：在一定壓力下，當氣體兩相到達平衡時，液體所具有的溫度。飽和壓力:當氣液兩相到達平衡時,蒸汽所具有的壓力.飽和液體:兩相平衡時的液體.干飽和蒸汽:在一定的壓力下,飽和液體完全汽化為蒸汽,蒸汽溫度仍為該壓力下的飽和溫度.濕飽和蒸汽:兩相平衡時飽和液體和飽和蒸汽的混合物.過熱蒸汽:在一定壓力下,蒸汽所具有的溫度高于該壓力對應的飽和溫度.汽化潛熱:一定溫度下,1公斤飽和液體汽化為同溫度下的干飽和蒸汽所吸取的熱量.臨界點:在狀態(tài)參數坐標圖上,飽和液體線與干飽和蒸汽線相交的點.過熱蒸汽的過熱度:在某一壓力下,過熱蒸汽的溫度與該壓力下飽和溫度的差值.三相點:物質氣,液,固三相共存的狀態(tài)點.混合氣體的質量成分:混合氣體中某組元氣體的質量與混合氣體總質量的比值.混合氣體的容積成分混合氣體的摩爾成分混合氣體的分壓力:混合氣體中各組元氣體在混合氣體溫度下單獨占有整個容積時,作用于容器壁上的壓力.混合氣體的分容積:混合氣體各組元氣體處在混合氣體的壓力和溫度時所單獨占的容積.道爾頓分壓定律:混合氣體的總壓力等于各組元氣體分壓力之和.分容積定律:混合氣體的總容積等于各組元氣體分容積之和.濕空氣;具有水蒸氣的空氣.未飽和濕空氣:由空氣和過熱水蒸汽構成的濕空氣.飽和濕空氣:由空氣和飽和水蒸氣構成的濕空氣.絕對濕度(濕空氣):單位容積的濕空氣中所含水蒸汽的質量.相對濕度(濕空氣):濕空氣的絕對濕度與同溫度下飽和濕空氣的絕對濕度之比(濕空氣中實際所含的水蒸氣量和同溫度下飽和濕空氣中所能包括的最大水蒸氣量之比).濕空氣含濕量(比濕度):一定容積的濕空氣中水蒸氣的質量與干空氣質量之比.過熱蒸汽:在一定壓力下,溫度高于該壓力對應的飽和溫度之蒸汽.過冷蒸汽:在一定壓力下,溫度低于該壓力對應的飽和溫度之蒸汽.對比參數:工質的狀態(tài)與其對應的臨界參數之比,如工質壓力與其臨界壓力之比,工質溫度與其臨界溫度之比為對比溫度.液體熱:將一公斤未飽和水定壓加熱為飽和水,所需的熱量.濕蒸汽干度:一定質量的濕蒸汽中所含干飽和蒸汽的質量與濕蒸汽總質量之比.定溫過程:在狀態(tài)變化時,定量工質溫度保持不變的過程.絕熱過程:工質和外界沒有熱互換的過程.定熵過程:在狀態(tài)變化時,工質熵保持不變的過程(可逆絕熱過程).定熵流動:若工質在流動時既與外界無熱量互換又無摩擦和擾動,則流動為可逆絕熱流動.音速:微弱擾動在持續(xù)介質中所產生的縱波的傳播速度.當地音速:指當地流動所處狀態(tài)下的音速.馬赫數:工質在流動過程中,某一點的流動與當地音速之比.噴管:使氣流壓力減少,流速增大的管道.擴壓管:使氣流流速減少,壓力增大的管道.絕熱節(jié)流:工質在管內絕熱流動時,由于通道截面忽然縮小,使工質壓力減少.絕熱滯止:工質在絕熱流動中,因碰到障礙物或某種原因而受阻,使速度減少直至為零.活塞式縮機的余隙:為了安頓進,排氣閥以及防止活塞與汽缸端蓋的碰撞,在汽缸端頂與活塞行程終點間留有一定的空隙,稱為余隙容積.活塞式壓縮機的容積效率：活塞式壓氣機的有效容積和活塞排量之比。最佳增壓比：使多級壓縮中間冷卻壓氣機耗功最小時，各級的增壓比。壓氣機的效率：在相似的初態(tài)及增壓比條件下，可逆壓縮機過程中壓氣機所消耗功與實際不可逆壓縮過程中壓氣機所耗功的功之比。亞音速流動：工質的流動速度不不小于當地音速。超音速流動：工質再噴管中流動時，在噴管的最小截面處，若工質的流動速度等于當地音速，則此時工質所處的狀態(tài)。臨界壓力比：臨界狀態(tài)時工質壓力與滯止壓力之比。壓氣機的增壓比：壓氣機的出口壓力與進口壓力之比。平均加熱溫度：用加熱工程中系統與外界互換的熱量除以互換該熱量時系統熵的變化量所得到的溫度。平均放熱溫度：用放熱過程中系統與外界互換的熱量除以互換該熱量時系統熵的變化量所得到的溫度。循環(huán)熱效率：工質完畢一種循環(huán)時，對外所作的凈功與吸熱量之比。汽耗率：蒸汽動力循環(huán)裝置每輸出1千瓦小時功量時所消耗的蒸汽量。相對熱效率：某循環(huán)的熱效率與相似溫度范圍內卡諾循環(huán)熱效率之比，稱為該循環(huán)的相對熱效率或充斥系數。制冷系數：制冷循環(huán)中，制冷量與循環(huán)凈功之比。供熱系數：供熱循環(huán)中，供熱量與循環(huán)凈功之比。制冷量：在每一次制冷循環(huán)中，一公斤工質從冷藏室吸取的熱量。供熱量：在每一次供熱循環(huán)中，一公斤工質放給暖室的熱量。循環(huán)凈熱量：一次循環(huán)中系統和外界互換的總熱量。循環(huán)凈功：一次循環(huán)中系統和外界互換的總功量。循環(huán)加熱量：一次循環(huán)中系統從外界吸取的總熱量。循環(huán)放熱量：一次循環(huán)中系統放給外界的總熱量。熱力循環(huán)：工質從某一狀態(tài)通過一連串的狀態(tài)變化過程，又答復到本來的狀態(tài)，這些熱力過程的組合就稱為熱力循環(huán)。熱機循環(huán)：若循環(huán)的成果是工質將外界的熱能在一定的條件下持續(xù)不停的轉變?yōu)闄C械能。制冷：對物體進行冷卻，使其溫度低于周圍環(huán)境溫度，并維持這個低溫。制冷機：從低溫冷藏室吸取熱量排向大氣所用的機械。熱泵：將熱量由大氣傳送至高溫暖室所用的機械裝置。1、通用氣體常數是一種與氣體性質和狀態(tài)均無關的常數,而氣體常數是一種和氣體性質有關,但與氣體所處的狀態(tài)無關常數,且某種氣體的氣體常數就等于通用氣體常數除以該氣體的分子量.2、第一類永動機是指從單一熱源取熱量并使之完全轉變?yōu)闄C械功的循環(huán)發(fā)動機;而第二類永動機是指不消耗任何能量而持續(xù)不停做工的循環(huán)發(fā)動機.3、冬季供暖時,伴隨室內空氣溫度的不停提高,室內空氣的相對濕度逐漸減少,空氣變得干燥,使人感到不舒適.4、當熱力系與外界無能量互換時,熱力系內狀態(tài)與否發(fā)生變化將取決于熱力系自身的狀態(tài).若熱力系是平衡熱力系,則熱力系的狀態(tài)不發(fā)生變化;若熱力系是非平衡熱力系,則熱力系的狀態(tài)將隨時間發(fā)生變化.5、焓是狀態(tài)參數,其大小取決于系統的狀態(tài),與系統與否封閉無關.無論何種系統,只要起狀態(tài)一定,則用來描述狀態(tài)的宏觀物理量就一定存在.6、Q=W+△U不僅合用于封閉熱力系,也合用于其他熱力系.由于該式揭示了在能量轉換過程中內能,容積工和加熱量之間的普遍關系.7、容積變化工體現式只合用于可逆過程.技術工使用于任何工質的可逆過程.8、理想氣體絕熱自由膨脹過程是經典的不可逆過程,過程中比內能會發(fā)生變化,但膨脹前后總內能相等.9、熵是狀態(tài)參數,某一過程中的變化量僅取決于過程的處態(tài)和終態(tài),與過程自身無關.10、僅僅已知溫度和壓力只可確定非飽和區(qū)域內水蒸汽的狀態(tài),而不確定飽和區(qū)域內水蒸汽的狀態(tài),由于在飽和區(qū)域內溫度和壓力是互為函數.11、飽和濕空氣是干空氣于飽和水蒸氣的混合物,故干球溫度與濕球溫度相等,露點是濕空氣中水蒸氣分壓力所對應的飽和溫度,由于飽和濕空氣中水蒸氣是飽和的故水蒸氣的分壓力為飽和壓力.12、比濕度相似的兩種濕空氣,溫度高者,其相對濕度小,吸濕能力強.沸騰狀態(tài)的水即飽和水,飽和水的溫度取決于水的壓力,較低的壓力對應于較低的飽和溫度.13、干飽和蒸汽的比容隨飽和溫度的升高而減少.濕空氣在不增長和減少水蒸氣含量的狀況下定壓冷卻，其水蒸氣的分壓力也不變。濕空氣中水蒸氣分壓力的大小取決于濕空氣中水蒸氣含量的多少。若水蒸氣含量不變，則水蒸氣分壓力也將不變。14、對密閉容器內的汽、水混合物不停的加熱時，所有的水必將所有轉化為水蒸氣。該加熱過程為濕蒸汽的定容加熱過程。伴隨加熱過程的進行，蒸汽的溫度和壓力將同步增長。若蒸汽溫度超過水的臨界溫度，則所有的水講所有轉化為蒸汽。15、理想氣體進行N=1.3的可逆膨脹過程時，一定會從外界吸取熱量。若理想氣體是三原子氣體，則絕熱指數為1.3這是N=1.3的逆膨脹過程的可逆絕熱過程，此時氣體與外界無熱量互換?？諝獾慕^熱指數K=1.4，因此當空氣進行N=1.3的可逆膨脹時，一定會從外界吸取熱量。16、水從飽和液體定壓汽化為干飽和蒸汽，由于汽化過程中溫度未變，則該過程中內能的變化量△U=CV△T=0溫度不變只闡明水蒸氣的內動能不變，而水蒸氣的內能包括內動能和內位能。內位能是壓力和比容的函數。汽化過程中比容將發(fā)生變化，內位能也發(fā)生變化，因此內能也發(fā)生變化。17、對濕空氣進行冷卻一定可以去濕。對濕空氣進行冷卻，會提高濕空氣的相對濕度。能否去濕，關鍵在于冷卻后的空氣溫度與否低于濕空氣中水蒸氣的露點溫度。若低于露點溫度，則可以去濕。18、理想氣體可逆定溫膨脹過程中氣體對外所作的膨脹功等于技術功。由于濺縮噴管中氣流出口截面上壓力最低，此處壓力不會低于臨界壓力，故出口氣流速度不能超過當地音速，而縮放噴管中氣流出口速度能否不小于當地音速，將取決于噴管出口的壓力。若出口壓力不小于臨界壓力，則出口速度不不小于當地音速。19、流經縮放噴管的氣體流量伴隨背壓的減少而不停增長。當背壓不小于臨界壓力時，伴隨背壓的減少，氣體流量將增長；當背壓等于或不不小于臨界壓力時，氣體流量將到達并保持最大流量。20、濺縮噴管的出口氣流速度伴隨背壓的減少而不停增大。對于濺縮噴管，其出口截面處氣流壓力將不小于或等于臨界壓力，因此出口氣流速度將不不小于或等于當地音速。因此，當背壓不小于臨界壓力時，伴隨背壓的減少，氣流速度將不停增長，而當背壓等于或不不小于臨界壓力時，背壓減少，出口氣流速度降保持當地音速不變。21、蒸汽再熱循環(huán)的首要目的是為了提高氣輪機的排氣干度。提高蒸汽動力循環(huán)熱效率的有效發(fā)法之一就是提高新蒸汽的初壓力。但初壓力提高后，會減少氣輪機排氣干度，導致氣輪機相對效率的減少并也許危機氣輪機的工作安全。采用再熱后，可減少氣輪機的排氣干度。1.有無4000C的水？答：00C或-100C的水蒸氣？沒有由于水的臨界溫度為374.120C。當物質所具有的溫度高于其臨界溫度是汽化有002.冬季，室內玻璃窗內側為何會結霜？答：冬季，室內外空氣溫差較大，靠近玻璃窗內側的室內空氣被定壓冷卻，當空氣溫度降到大氣壓力對應的水的飽和溫度時，此時空氣中的水蒸氣到達飽和狀態(tài)，并開始有水滴從空氣中析出，若溫度再減少，到達并低于零度，這時從空氣中析出的水滴便開始結霜。3.某一理想氣體的CP-CV及CP/CV與否在任何溫度下均為常數,為何?答:不是.根據理想氣體的邁耶公式CP-CV=R,這里R是氣體常數,其值的大小只和氣體性質有關,而與氣體所處的狀態(tài)無關,因此CP-CV對某一理想氣體而言,在任何溫度下均為常數.而由于CP-CV=R,在該式的兩邊均除以CV,等式為CP/CV=1+R/CV,對于理想氣體由于CV是溫度的單值函數,因此R/CV也是溫度的單值函數,故CP/CV亦是溫度的函數.4.在絕熱不作外功的穩(wěn)定流動過程中,流體個截面處的制止參數與否相似?答:對于絕熱不作外功的穩(wěn)定流動過程,其能量方程式為h+1/2C2=常數.所謂制止參數是速度為零時的參數,由能量方程式可見,速度為零時,h=常數,既流體個截面上的制止溫度和制止壓力也相似;若流體是實際氣體,根據流體的性質而定.5.多級壓縮為何要用中間冷卻器?不用可以嗎?為何?答:多級壓縮用中間冷卻器目的是,對從低壓汽缸出來的壓縮氣體及時進行冷卻,讓溫度減少到被壓縮前的溫度,然后再進入高壓缸,以減少消耗壓縮功.假如不用中間冷卻器,讓從低壓汽缸出來的壓縮氣體直接進入高壓汽缸,就達不到少消耗壓縮功的目的.6.什么是回熱循環(huán)?為何回熱循環(huán)能提高蒸汽動力循環(huán)的熱效率?答:回熱是指在熱力循環(huán)中不一樣溫度水平的工致之間產生的內部傳熱過程.蒸汽動力的回熱循環(huán)是指分次從氣輪機中抽出某些做過功的蒸汽,用其逐層對鍋爐給水加熱的熱力循環(huán).這樣的回熱循環(huán)也稱為分級抽氣回熱循環(huán).蒸汽動力循環(huán)采用回熱后,由于鍋爐擊水可從回熱器中吸取一部分熱量,使給水溫度提高,這樣可提高循環(huán)平均加熱溫度,從而提高循環(huán)的熱效率.7、空氣壓縮制冷為何不像蒸汽壓縮制冷那樣采用節(jié)流閥降壓降溫，而要采用膨脹機降壓膨脹降溫？答：蒸汽壓縮制冷采用節(jié)流閥降壓降溫，是由于被截流的工質處在飽和區(qū)域內，由于飽和溫度飽和壓力互為函數，因此在節(jié)流降壓的同步可以降溫；而空氣壓縮制冷的制冷工質空氣，在一般使用溫度范圍內可視為理想氣體，而理想氣體進節(jié)流后，盡管其壓力減少，但溫度保持不變，因此不能通過節(jié)流到達降壓降溫的目的，因而，對空氣壓縮制冷必須用膨脹機而不能用節(jié)流閥。8、熱泵供熱循環(huán)與制冷循環(huán)有何異同？答：熱泵循環(huán)是通過消耗機械功，從大氣中吸取熱量，然后將其送入溫度高于大氣溫度的暖室；而制冷循環(huán)是通過消耗機械功，從冷藏室吸取熱量，然后將其送入大氣環(huán)境。兩者的相似之處在于都是消耗機械功的循環(huán)，不一樣之處在于熱泵循環(huán)是從大環(huán)境吸取熱量，而制冷循環(huán)是把熱量排入大氣環(huán)境。9、工質通過一種不可逆循環(huán)，能否恢復到原狀體？答：能。循環(huán)是指工質從某一狀態(tài)點出發(fā)，通過一連串的熱力過程又恢復到原狀態(tài)點的所有熱力過程的組合。既然是一種循環(huán)就一定能恢復到原狀態(tài)，與構成循環(huán)的過程與否可你沒有關系。10、容積功、推進功、軸功和技術工的差異何在？互相有無聯絡？答：在熱力過程中，由于系統容積變化，系統與外界互換的工，成為容積功W，如膨脹功和壓縮功。為使某部分工質你出熱力系，外界或系統必對這部分工質作功，這部分功稱為推進功Wf=△Pv。從旋轉機械的軸上得到的功，叫做軸功Ws。工程上將技術上可以運用的工稱為技術工。對開口系統來講其包括軸功、進出口的宏觀動能差和位能差。Wt=W-△WfWs=W-△Wf-1/2mc2-gm△z=Wt-1/2mc2-gm△z11、漸縮噴管中氣流速度能否超過音速？縮放噴管氣流出口速度可以低于音速？答：漸縮噴管中不能。由于對于漸縮噴管無論其出口界面外壓力怎樣低，氣流在噴管出口截面出的壓力最多只能減少到臨界壓力，絕不也許降到比臨界壓力更低的壓力。出口外壓力深入減少時，出口截面上壓力不也許再繼續(xù)減少而維持為臨界壓力，出口截面速度維持在音速而不也許到達超過音速?？s放噴管中氣流速度可以低于音速。要使氣流出口速度到達或超過音速，氣流在噴管中必須要有足夠的壓力降。若外界提供的壓力降減小，無論用何種形式的噴管，出口氣流速度也不能到達音速。12、為何蒸汽循環(huán)不用卡諾循環(huán)而用朗肯循環(huán)？答：以蒸汽為工質在飽和區(qū)域內熱機可按卡諾循環(huán)工作，但由于下述原因熱機不采用：1、蒸汽臨界溫度較低，這樣就限制了循環(huán)加熱溫度不能很高，使循環(huán)熱效率較低；2、汽輪機排氣干度較低，使汽輪機相對效率較低，且汽輪機不能安全工作；3、壓