工程熱力學復習資料

1、絕熱熱力系：若熱力系與外界之間無熱量交 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(zhì)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)始終維持或接近平衡狀態(tài)?？赡孢^程：一個熱力過程進行完了以后，如 能使熱力系沿相同的路徑逆行而回復至原 態(tài)，且相互作用中所涉及到的外界也回復到 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(nèi)部 及熱力系界面上每一點的所有特性參數(shù)都 不隨時間而變化。狀態(tài)參數(shù)：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(shù)。強度參數(shù)：與熱利系的質(zhì)量無關，且不可相 加的狀態(tài)參數(shù)。熱量：通過熱力系以外的一切物質(zhì)，統(tǒng)稱外

2、 界。壓力：單位面積上所受到的指向受力面的垂 直作用力。內(nèi)能：內(nèi)能是熱力系處于宏觀靜止狀態(tài)時系 統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子所具有的能量總和。單位質(zhì)量工質(zhì)所具有的內(nèi)能稱為比內(nèi)能。熵：是表征系統(tǒng)微觀粒子無序程度的一個宏 觀狀態(tài)參數(shù)。熱力學第一定律：熱可以轉變?yōu)楣Γσ部?以變?yōu)闊?。一定量的熱消失時，必產(chǎn)生與之 數(shù)量相當?shù)墓?；消耗一定量的功時，也必出 現(xiàn)相當數(shù)量的熱。容積功：在熱力過程，由于系統(tǒng)容積改變， 使系統(tǒng)與外界交換的功。推動功：為使某部分工質(zhì)進出熱利系，外界 或系統(tǒng)對這部分工質(zhì)做功，這部分功稱為推 動功或流動功。即推動功是維持工質(zhì)流動所 必需的最小的功。技術功：工程上將技術上可以利用的功稱為 技術功，

3、對開口系統(tǒng)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，只冷卻一個 熱源而連續(xù)不斷做工的循環(huán)發(fā)動機是造不 成的?？藙谛匏拐f法，熱不可能自發(fā)的、不 負代價的從低溫物體傳到高溫物體。 孤立系統(tǒng)熵增原理：若孤立系所有部分的內(nèi) 部以及彼此間的作用都經(jīng)歷可逆變化，則孤立西的總熵保持不變； 若在任一部分內(nèi)發(fā)生 不可逆過程或各部分間的相互作用中伴有不可逆性，則其熵必增加。理想熱機：熱機內(nèi)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 過程組成的循環(huán)?？ㄖZ定理：在兩個不同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：從單一熱源取得熱

4、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：其分子式一些彈性的、不占有體 積的質(zhì)點，且分子間沒有相互作用力。比熱：單位質(zhì)量的物體，當其溫度變化一度 時，物體和外界交換的熱量。定壓質(zhì)量比熱：在定壓過程中，單位質(zhì)量的 物體，當溫度變化一度時，物體和外界交換 的熱量。同定容質(zhì)量比熱定壓容積比熱定容質(zhì)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，當氣體兩相達到 平衡時，液體所具有的溫度。飽和壓力：當氣液兩相達到平衡時，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

5、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,1千克飽和液體汽化 為同溫度下的干飽和蒸汽所吸收的熱量臨界點：在狀態(tài)參數(shù)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(zhì)氣，液，固三相共存的狀態(tài)點 混合氣體的質(zhì)量成分：混合氣體中某組元氣 體的質(zhì)量與混合氣體總質(zhì)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 于混

6、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；含有水蒸氣的空氣.未飽和濕空氣：由空氣和過熱水蒸汽組成的 濕空氣.飽和濕空氣：由空氣和飽和水蒸氣組成的濕 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(zhì)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 空氣中所能包含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(zhì)量與干空氣質(zhì)量之比.過熱蒸汽：在一定壓力下，溫度高于該壓力 對應

7、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(shù):工質(zhì)的狀態(tài)與其相應的臨界參數(shù) 之比，如工質(zhì)壓力與其臨界壓力之比，工質(zhì)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(zhì)量的濕蒸汽中所含干飽 和蒸汽的質(zhì)量與濕蒸汽總質(zhì)量之比.定溫過程：在狀態(tài)變化時，定量工質(zhì)溫度保 持不變的過程.絕熱過程：工質(zhì)和外界沒有熱交換的過程.定熵過程：在狀態(tài)變化時，工質(zhì)熵保持不變 的過程（可逆絕熱過程）.定熵流動：若工質(zhì)在流動時既與外界無熱量 交換又無摩擦和擾動，則流動為可逆絕熱流 動.音速：微弱擾動在連續(xù)介質(zhì)中所產(chǎn)生的縱波 的

8、傳播速度.當?shù)匾羲伲褐府數(shù)亓鲃铀帬顟B(tài)下的音速.馬赫數(shù)：工質(zhì)在流動過程中，某一點的流動 與當?shù)匾羲僦?噴管:使氣流壓力降低，流速增大的管道. 擴壓管：使氣流流速降低，壓力增大的管道. 絕熱節(jié)流：工質(zhì)在管內(nèi)絕熱流動時，由于通道截面突然縮小，使工質(zhì)壓力降低.絕熱滯止：工質(zhì)在絕熱流動中，因遇到障礙物或某種原因而受阻，使速度降低直至為零.活塞式縮機的余隙：為了安置進，排氣閥以 及避免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

9、效率：在相同的初態(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(zhì)的流動速度小于當?shù)匾?速。超音速流動：工質(zhì)再噴管中流動時，在噴管 的最小截面處，若工質(zhì)的流動速度等于當?shù)?音速，則此時工質(zhì)所處的狀態(tài)。臨界壓力比：臨界狀態(tài)時工質(zhì)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(tǒng)與外界交 換的熱量除以交換該熱量時系統(tǒng)熵的改變 量所得到的溫度。平均放熱溫度：用放熱過程中系統(tǒng)與外界交 換的熱量除以交換該熱量時系統(tǒng)熵的改變 量所得到的溫度。循環(huán)熱效率：工質(zhì)完成一個循環(huán)時，對外所 作的凈功

10、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)的熱效率與相同溫度范 圍內(nèi)卡諾循環(huán)熱效率之比，稱為該循環(huán)的相 對熱效率或充滿系數(shù)。制冷系數(shù)：制冷循環(huán)中，制冷量與循環(huán)凈功 之比。供熱系數(shù)：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(zhì) 從冷藏室吸收的熱量。供熱量：在每一次供熱循環(huán)中，一公斤工質(zhì) 放給暖室的熱量。循環(huán)凈熱量：一次循環(huán)中系統(tǒng)和外界交換的 總熱量。循環(huán)凈功：一次循環(huán)中系統(tǒng)和外界交換的總功量。循環(huán)加熱量：一次循環(huán)中系統(tǒng)從外界吸收的 總熱量。循環(huán)放熱量：一次循環(huán)中系統(tǒng)放給外界的總 熱量。熱力循環(huán)：工質(zhì)從某一狀態(tài)經(jīng)過一

11、連串的狀 態(tài)變化過程，又回復到原來的狀態(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)的結果是工質(zhì)將外界的熱 能在一定的條件下連續(xù)不斷的轉變?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(shù)是一個與氣體性質(zhì)和狀態(tài) 均無關的常數(shù)，而氣體常數(shù)是一個和氣體性 質(zhì)有關，但與氣體所處的狀態(tài)無關常數(shù)，且 某種氣體的氣體常數(shù)就等于通用氣體常數(shù) 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

12、任何能量而連續(xù)不 斷做工的循環(huán)發(fā)動機.3、冬季供暖時，隨著室內(nèi)空氣溫度的不斷提 高，室內(nèi)空氣的相對濕度逐漸降低 ,空氣變 得干燥，使人感到不舒服.4、當熱力系與外界無能量交換時，熱力系內(nèi)狀態(tài)是否發(fā)生變化將取決于熱力系本身的 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(shù)，其大小取決于系統(tǒng)的狀態(tài) 與系統(tǒng)是否封閉無關.無論何種系統(tǒng)，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不僅適用于封閉熱力系，也適用 于其他熱力系.因為該式揭示了在能量轉換 過程中內(nèi)能，容積工和加熱量之間的普遍關 系.7

13、、 容積變化工表達式只適用于可逆過程.技術工使用于任何工質(zhì)的可逆過程.8、理想氣體絕熱自由膨脹過程是典型的不可逆過程，過程中比內(nèi)能會發(fā)生變化，但膨 脹前后總內(nèi)能相等.9、熵是狀態(tài)參數(shù)，某一過程中的變化量僅取 決于過程的處態(tài)和終態(tài)，與過程本身無關.10、僅僅已知溫度和壓力只可確定非飽和區(qū) 域內(nèi)水蒸汽的狀態(tài)，而不確定飽和區(qū)域內(nèi)水 蒸汽的狀態(tài)，因為在飽和區(qū)域內(nèi)溫度和壓力 是互為函數(shù).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、比濕度相同的兩種濕空氣，溫度高者，其

14、 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 降低.濕空氣在不增加和減少水蒸氣含量的情況 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(nèi)的汽、水混合物不斷的加 熱時，所有的水必將全部轉化為水蒸氣。該加熱過程為濕蒸汽的定容加熱過程。隨著加熱過程的進行，蒸汽的溫度和壓力將同時增 加。若蒸汽溫度超過水的臨界溫度，則所有 的水講全部轉化為蒸汽。15、理想氣體進行N=1.3的可逆膨脹過程

15、時， 一定會從外界吸收熱量。若理想氣體是三原子氣體，則絕熱指數(shù)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交換?？諝獾慕^ 熱指數(shù)K=1.4，所以當空氣進行N=1.3的可逆 膨脹時，一定會從外界吸收熱量。16、水從飽和液體定壓汽化為干飽和蒸汽，因為汽化過程中溫度未變，則該過程中內(nèi)能的改變量厶U=CA T=0溫度不變只說明水蒸氣的內(nèi)動能不變，而水蒸氣的內(nèi)能包括內(nèi)動能和內(nèi)位能。內(nèi)位能是壓力和比容的函數(shù)。 汽化過程中比容將發(fā)生 變化，內(nèi)位能也發(fā)生變化，所以內(nèi)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

16、的空氣溫度 是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?shù)匾羲伲s放噴管中氣流出 口速度能否大于當?shù)匾羲?，將取決于噴管出口的壓力。若出口壓力大于臨界壓力，則出 口速度小于當?shù)匾羲佟?9、流經(jīng)縮放噴管的氣體流量隨著背壓的降 低而不斷增加。當背壓大于臨界壓力時，隨著背壓的降低， 氣體流量將增加；當背壓等于或小于臨界壓 力時，氣體流量將達到并保持最大流量。20、濺縮噴管的出口氣流速度隨著背壓的降 低而不斷增大。對于濺縮噴管，其

17、出口截面處氣流壓力將大 于或等于臨界壓力， 所以出口氣流速度將小 于或等于當?shù)匾羲?。因此，當背壓大于臨界 壓力時，隨著背壓的降低，氣流速度將不斷 增加，而當背壓等于或小于臨界壓力時，背 壓降低，出口氣流速度降保持當?shù)匾羲俨?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，會降低氣輪機排氣干度，導致氣輪機相 對效率的降低并可能危機氣輪機的工作安 全。采用再熱后，可降低氣輪機的排氣干度。3. 某一理想氣體的 Cp-Cv及CP/Cv是否在任何 溫度下均為常數(shù)，為什么？答：不是.根據(jù)理想氣體的邁耶公式6Cv=

18、R,這里R是氣體常數(shù)，其值的大小只和氣體性 質(zhì)有關，而與氣體所處的狀態(tài)無關，所以Cp-Cv對某一理想氣體而言，在任何溫度下均 為常數(shù).而由于 G-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(shù)，所以R/Cv也是溫度 的單值函數(shù)，故CP/Cv亦是溫度的函數(shù).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(shù)是否相同？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+1/2C有沒有4000C的水？答：0 C或-10 C的水蒸氣？沒有因為水的 臨界溫度為374.12 0C。當物質(zhì)所具有的溫度 高于其臨界溫度是汽化有 00

19、C或-100C的水 蒸氣，當壓力低于00c時水的飽和壓力或-10 0c時水的飽和壓力，就會出現(xiàn)。 冬季，室內(nèi)玻璃窗內(nèi)側為何會結霜？答：冬季，室內(nèi)外空氣溫差較大，靠近玻璃 窗內(nèi)側的室內(nèi)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達到飽和狀態(tài)，并開始有水滴從空氣中析出，若溫度再降低，達到并低 于零度，這時從空氣中析出的水滴便開始結 霜。=常數(shù).所謂制止參數(shù) 是速度為零時的參數(shù)，由能量方程式可見， 速度為零時，h=常數(shù)，既流體個截面上的制 止溫度和制止壓力也相同；若流體是實際氣 體，根據(jù)流體的性質(zhì)而定5. 多級壓縮為什么要用中間冷卻器？不用可以嗎？為什么？答:多級壓

20、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 度降低到被壓縮前的溫度，然后再進入高壓 缸，以減少消耗壓縮功.如果不用中間冷卻 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)？為什么回熱循環(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)中不同溫度水平的 工致之間產(chǎn)生的內(nèi)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一些做 過功的蒸汽，用其逐級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收一部分熱量，使給水溫度提高，這樣可提高循環(huán)平均加熱溫

21、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 因為被截流的工質(zhì)處在飽和區(qū)域內(nèi)，由于飽和溫度飽和壓力互為函數(shù)，因此在節(jié)流降壓 的同時可以降溫；而空氣壓縮制冷的制冷工 質(zhì)空氣，在一般使用溫度范圍內(nèi)可視為理想 氣體，而理想氣體進節(jié)流后，盡管其壓力降 低，但溫度保持不變，所以不能通過節(jié)流達 到降壓降溫的目的，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 吸收熱量，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

22、過消耗機械功，從 冷藏室吸收熱量，然后將其送入大氣環(huán)境。 兩者的相同之處在于都是消耗機械功的循 環(huán)，不同之處在于熱泵循環(huán)是從大環(huán)境吸收 熱量，而制冷循環(huán)是把熱量排入大氣環(huán)境。9、工質(zhì)經(jīng)過一個不可逆循環(huán)，能否恢復到 原狀體？答：能。循環(huán)是指工質(zhì)從某一狀態(tài)點出發(fā)， 經(jīng)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。既然是一個循環(huán)就 一定能恢復到原狀態(tài)，與組成循環(huán)的過程是 否可你沒有關系。10、容積功、推動功、軸功和技術工的差異 何在？相互有無聯(lián)系？答：在熱力過程中，由于系統(tǒng)容積改變，系 統(tǒng)與外界交換的工，成為容積功W如膨脹功和壓縮功。為使某部分工質(zhì)你出熱力系， 外界或系統(tǒng)必對這部分工質(zhì)作

23、功，這部分功稱為推動功Pv。從旋轉機械的軸上得到的功，叫做軸功W。工程上將技術上可以利 用的工稱為技術工。 對開口系統(tǒng)來講其包括 軸功、進出口的宏觀動能差和位能差。Wt=WA Wf2 2Ws=WAWf-1/2mc -gmA z=Wt-1/2mc -gmA 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能夠低于音速？ 答：漸縮噴管中不能。因為對于漸縮噴管無 論其出口界面外壓力如何低，氣流在噴管出口截面出的壓力最多只能降低到臨界壓力， 絕不可能降到比臨界壓力更低的壓力。出口外壓力進一步降低時， 出口截面上壓力不可 能再繼續(xù)降低而維持為臨界壓力，出口截面速度維持在音速而不可能達到超過音速?？s放噴管中氣流速度可以低于音速。要使氣流出口速度達到或超過音速，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 度也不能達到音速。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(zhì)在飽和區(qū)域內(nèi)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、壓縮