工程热力学与传热学(第十七讲)11-1、2、3

工程热力学与传热学(第十七讲)11-1、2、3
工程热力学与传热学(第十七讲)11-1、2、3

第十一章蒸汽压缩制冷循环

制冷:对物体进行冷却,使其温度低于周围环境温度,并维持这个低温,称为制冷。

制冷技术广泛应用于生产、科研、生活中。

制冷循环的目的:是将低温热源的热量转移到高温热源。

根据热力学第二定律,为了达到这个目的,必须提供机械能或热能作为代价。

根据所消耗的能量形式不同,一般可将逆循环分为两大类:

①消耗机械能的压缩式制冷循环。

包括:空气压缩制冷循环和蒸汽压缩制冷循环。

②消耗热能的制冷循环。

包括:蒸汽喷射式制冷循环和吸收式制冷循环。

本章介绍最常用的蒸汽压缩制冷循环,并分析提高其经济性的途径。

第一节制冷剂及p-h图

制冷剂是制冷装置的工质,主要是低沸点物质。蒸汽压缩制冷装置中的制冷剂主要是氟里昂和液氨。

常用的氟利昂有:氟利昂12(CF2Cl2)、氟利昂22(CHF2Cl)、氟利昂134a (C2H2F4)、氨等。物理性质见表11-1。

制冷剂在制冷循环中存在汽-液相变,为了计算制冷循环中个过程的能量变化和状态参数,需要查找制冷剂的饱和蒸汽表和过热蒸汽表。

但是,工程上更多的是应用制冷剂的压-焓图(p-h图)进行分析。

p-h图是根据制冷剂蒸汽性质表绘制的。

p-h图是以logp为纵坐标、以h为横坐标建立的半对数坐标图。

如图11-1所示。

说明:①采用logp为坐标,可以使压力从0.001~0.01Mpa,从0.01~0.1Mpa,从0.1~1Mpa所占的坐标高度相同,使低压区图线面积增大,读数更准确。

②因为实际蒸汽压缩制冷循环常用的工作压力范围都远低于临界压力,所以工程上使用的p-h图都没有绘制较高压力部分。

p-h图分析:全图共有六条线、三个区(未饱和液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区)和一个点临界点C)。

(1)等压线:垂直于纵坐标的直线;

(2)等焓线:垂直于横坐标的直线;

(3)等温线:① 在未饱和液体区内为垂直线。原因是对饱和液体进行绝热压缩时,耗能极少,焓值基本不变;压力升高,温度也基本不变。

② 在湿蒸汽区内就是饱和温度的等压线(水平线)。

③ 在过热蒸汽区内,对应饱和压力的等温线略向焓值增大的方向倾斜,并很快趋于垂直。原因是过热蒸汽的性质接近于理想气体,焓值也接近于是温度的单值函数。

总之,p-h 图上某一温度的等温线为一条折线。

(4)等干度线:是湿蒸汽区相同干度点的连线,是一簇向下发散的曲线。

(5)等熵线:等熵线及可逆绝热压缩(或膨胀)过程线。

因为制冷剂可逆绝热压缩时温度升高,焓值增大,所以p-h 图上等温线为向右上方伸展的曲线。

(6)等比容线:p-h 图上的等比容线,斜率也为正值,随压力的升,等熵线在图上的弯曲程度小,而比容线的弯曲大。

对各种制冷剂均可会出相应的p-h 图。书末附有氟利昂12、和氟利昂22和氟利昂134a 的p-h 图。

制冷剂的图h p --1

11h lg

第二节蒸汽压缩制冷循环

蒸汽压缩制冷循环采用低沸点工质(大气压力下,t s<00C),利用工质在定温定压下吸热和放热的相变特性,实现定温吸热和放热,从而获得较大的制冷量和较高的经济性,是目前广泛使用的制冷循环。

一、蒸汽压缩制冷循环

组成:压缩机、冷凝器、热力膨胀阀(节流阀)、蒸发器(冷库)。装置示意图如图11-2所示。

工作原理:

①制冷剂的干饱和蒸汽在压缩机中绝热压缩,压力和温度升高,成为过饱和蒸汽;

②进入冷凝器后在定压下被冷却为干饱和蒸汽,然后在定温定压条件下,凝结为饱和液体;

③经节流阀,进行绝热节流,压力和温度都降低,并有少量液体汽化;

④进入蒸发器,在定压定温下吸热,制冷剂液体全部变为干饱和蒸汽,同时达到制冷的目的;

⑤最后,干饱和蒸汽再进入压缩机,开始下一轮的循环。

蒸汽压缩制冷理想循环:当不考虑压缩机、冷凝器和蒸发器中实际过程的不可逆性时,蒸汽压缩制冷循环称为蒸汽压缩制冷理想循环。

注意:①实际制冷循环中,由于存在传热温差,制冷剂在蒸发器中的蒸发吸热温度总是低于冷却对象的温度,制冷剂在冷凝器凝结放热的温度总是高于冷却介质的温度;

②为了提高循环经济和安全性,膨胀阀前的制冷剂通常为过冷液体,温度低于冷凝温度;进入压缩机的通常为过热蒸汽,温度高于蒸发温度。

③实际制冷装置通常还包括储液器、回热器、干燥器等辅助设备。

二、蒸汽压缩制冷理想循环的T-s图和p-h图

蒸汽压缩制冷理想循环的T-s图和p-h图如图11-3所示。

分析:

1-2过程为制冷剂在压缩机中的可逆绝热压缩过程。

压缩机压缩1kg 工质时消耗环境的比轴功为 W c =h 2-h 1

2-3过程为制冷剂在冷凝器(冷凝介质为水或空气)中的定压冷却过程。压缩机排出的高温高压的过热蒸汽先被定压冷却成饱和蒸汽,再被进一步定压冷凝为饱和液体。

1kg 制冷剂流经冷凝器时放出的热量为

q 1=h 2-h 3

3-4过程为制冷剂在热力膨胀阀中的绝热节流过程。

在p-h 图上,节流前后焓值相等,但不是定焓过程。因为制冷剂内部为非准静态过程,所以绝热节流不可逆,节流后熵值增大(在p-h 图和T-s 图上用虚线表示)。

4-1过程为制冷剂在蒸发器中的定压、定温汽化过程。

由于湿蒸汽区的定压过程同时又是定温过程,所以在p-h 图上为水平线。 1kg 制冷剂吸收的热量(单位质量制冷量)为

q 2=h 1-h 4

注意:① 由于绝热节流不可逆,T-s 图上过程中态的熵值s 4大于s 4/,熵值增大会使制冷剂在蒸发器中吸收的热量减少,减少量相当于T-s 图上面积4/4cd4/。

② 蒸汽压缩制冷循环的功量和热量都可以用p-h 图上横坐标焓的差值来表

图上的表示图和在蒸汽压缩制冷理想循环

图h p s T ---3

11

T p

示,所以用p-h 图分析比T-s 图更方便。

三、制冷系数ε

蒸汽压缩制冷理想循环的制冷系数为

第三节 提高制冷循环经济性的途径

一、影响制冷系数的因素分析

制冷系数:是制冷循环的经济性指标,是效果(制冷量)与代价(耗功)的比值。

提高制冷系数的方法:

(1)增大制冷量q 2和降低耗功w 可以增大制冷系数。由图11-3可知,降低制冷剂的冷凝温度或提高制冷剂的蒸发温度,可以提高制冷系数。

应注意:①冷凝温度取决与冷却介质(空气或水)的温度,不能随意降低。一般而言,在允许选择冷却介质的情况下,尽量选择较低的介质温度。

如,冰箱应尽量放在温度较低的地方。冷凝温度应高于冷却介质50C ~70C 。 ② 蒸发温度受冷却对象温度要求的限制,也不能随意升高。在制冷对象允许的前提下,取较高的蒸发温度有利于提高制冷系数,一般蒸发温度比冷库温度低50C ~70C 。

(2)使冷凝器出口、状态为3的饱和液体继续在定压下冷却放热,使饱和液体过冷。

如图11-4所示。将状态点3的饱和液体冷却到未饱和液体点3/,然后进行绝热节流过程3/-4/。这样循环消耗净功不变仍为h 2-h 1,但制冷量q 2=h 1-h 4/比原来增大了,既提高了制冷系数。

结论:过冷温度越低,过冷度越大,制冷系数就越大。

但是,过冷温度也受冷却介质温度的限制,不可能随意降低。实际中多数制冷装置都设有回热器,使冷凝器出来的液体与经蒸发器汽化后的制冷剂蒸汽进行热量交换,从而使前者增大过冷度以提高制冷系数,后者增大过热度以保证干压。

1

2412h h h h w q --==ε

二、降低循环不可逆因素及提高制冷系数的途径

(1)尽量使实际循环接近逆向卡诺循环;

(2)尽量减小冷剂在冷库和冷凝器中的传热温差;

(3)按实际要求调节冷剂的蒸发温度而不使其过低;

(4)根据实际情况尽可能选择较低的冷凝温度和冷却介质温度;

(5)使冷凝后的饱和液体过冷成为饱和液体。

讲解P111-例11-1和例11-2.。练习对附图2和附图3的使用

小结:理解制冷剂的p-h 图和T-s 图,掌握提高制冷系数的方法和途径。

习题:P113-1、

3

的影响过冷度对图ε411-p 2

工程热力学与传热学课程总结与体会

工程热力学与传热学课 程总结与体会 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体 会 院系:水利建筑工程学院给排水科学与工 程 班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望 传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物

医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国

工程热力学课后习题及答案第六版完整版

2-2.已知2N 的M =28,求(1)2N 的气体常数;(2)标准状态下2N 的比容和密度;(3) MPa p 1.0=, 500 =t ℃时的摩尔容 积 Mv 。 解:(1)2N 的气体常数 28 8314 0= = M R R =)/(K kg J ? (2)标准状态下2N 的比容和密度 101325 273 9.296?== p RT v =kg m /3 v 1 =ρ=3/m kg (3) MPa p 1.0=,500=t ℃时的摩尔容积Mv Mv =p T R 0 =kmol m /3 2-3.把CO 2压送到容积3m 3 的储气罐里,起始表压力 301=g p kPa ,终了表压力3.02=g p Mpa ,温度由 t1=45℃增加到t2=70℃。试求被压入的CO 2的质量。当地大气压B = kPa 。 解:热力系:储气罐。 应用理想气体状态方程。 压送前储气罐中CO 2的质量 压送后储气罐中CO 2的质量 根据题意 容积体积不变;R = B p p g +=11 (1) B p p g +=22 (2) 27311+=t T (3) 27322+=t T (4) 压入的CO 2的质量 )1 1 22(21T p T p R v m m m -= -= (5) 将(1)、(2)、(3)、(4)代入(5)式得 m=12.02kg 2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300 m 3 的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到,而鼓风机每小时的送风量仍为300 m 3 ,问鼓风机送风量的质量改变多少 解:同上题 1000)273 325 .1013003.99(287300)1122(21?-=-= -=T p T p R v m m m =41.97kg 2-6 空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力 为的空气3 m 3 ,充入容积8.5 m 3 的储气罐内。设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压 缩机才能将气罐的表压力提高到设充气过程中气罐内温度不变。 解:热力系:储气罐。 使用理想气体状态方程。 第一种解法: 首先求终态时需要充入的空气质量 288 2875.810722225???==RT v p m kg 压缩机每分钟充入空气量 288 28731015???==RT pv m kg 所需时间 == m m t 2 第二种解法 将空气充入储气罐中,实际上就是等温情况下把初压为一定量的空气压缩为的空气;或者说、 m 3 的空气在下占体积为多少的问题。 根据等温状态方程 、8.5 m 3 的空气在下占体积为 5.591 .05 .87.01221=?== P V p V m 3 压缩机每分钟可以压缩的空气3 m 3 ,则要压缩 m 3 的 空气需要的时间 == 3 5 .59τ

《工程热力学与传热学》——期末复习题

中国石油大学(北京)远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一. 选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化;(×) 2. 孤立系统就是绝热闭口系统;(×) 3. 气体吸热后热力学能一定升高;(×) 4. 只有加热,才能使气体的温度升高;(×) 5. 气体被压缩时一定消耗外功;(√ ) 6. 封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;(√ ) 7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关;(√ ) 8. 在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。(×) 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。(×) 10. 对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。(×) 11. 一切可逆热机的热效率均相同;(×) 12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率;(×) 13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆 过程的熵变等于可逆过程的熵变;(√ ) 14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆 过程的熵变大于可逆过程的熵变;(×) 15. 不可逆过程的熵变无法计算;(×) 16. 工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;(×) 17. 封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。(×) 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加;(×) 19. 知道了温度和压力,就可确定水蒸气的状态;(×) 20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W;(×) 21. 对未饱和湿空气,露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。(√) 二. 问答题

工程热力学基本概念

第一章 1.基本概念 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,也称控制质量。 开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 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。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 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(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数: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,称为基本状态参数。 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。 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,则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。 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相同,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。

工程热力学第四版课后思考题答案

1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量保持恒定,那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 不一定,稳定流动系统内质量也保持恒定。 2.有人认为开口系统内系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系统不可能是绝热系。对不对,为什么?不对,绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递(传热量),随物质进出的热能(准确地说是热力学能)不在其中。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系?平衡状态一定是稳定状态,稳定状态则不一定是平衡状态。 4.倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?绝对压力计算公式 p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b ) 中,当地大气压是否必定是环境大气 压? 当地大气压p b 改变,压力表读数就会改变。当地大气压 p b 不一定是环境大气压。 5.温度计测温的基本原理是什么? 6.经验温标的缺点是什么?为什么? 不同测温物质的测温结果有较大的误差,因为测温结果 依赖于测温物质的性质。 7.促使系统状态变化的原因是什么? 举例说明。 有势差(温度差、压力差、浓度差、电位差等等)存在。 8.分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象,说明这些是什么系统。 参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统(闭口系统——忽略蒸发时)、正在运行的电视机是闭口系统。 9.家用电热水器是利用电加热水的家用设备,通常其表面散热可忽略。取正在使用的家用电热水器为控制体(但不包括电加热器),这是什么系统?把电加热器包括在研究对象内,这是什么系统?什么情况下能构成孤立系统? 不包括电加热器为开口(不绝热)系统(a 图)。包括电加热器则为开口绝热系统(b 图)。 将能量传递和质量传递(冷水源、热水汇、热源、电源等)全部包括在内,构成孤立系统。或者说,孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。 4题图 9题图

工程热力学与传热学详解

工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月

实验一 非稳态(准稳态)法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料(不良导体)的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 本实验是根据第二类边界条件,无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ,初始温度为t 0,平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热(见图1)。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ,τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下: 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为:

???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中:τ — 时间;λ — 平板的导热系数; a — 平板的导温系数;n μ— πn ,n = 1,2,3,………; F 0 — 2δτa 傅里叶准则;0t — 初始温度; c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长,F 0数变大,式(1-1)中级数和项愈小,当F 0> 0.5时,级数和项变得很小,可以忽略,式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见,当F 0> 0.5后,平板各处温度和时间成线性关系,温度随时间变化的速率是常数,并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时,平板中心面x =0处的温度为: ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为: ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为: λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ,再测出t ?,就可以由式(1-3)求出导热系数: t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上,无限大平板是无法实现的,实验总是用有限尺寸的试件,一般可认为,试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时,两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理,在准稳态时,有下列关系:

工程热力学知识点总结

工程热力学大总结 '

… 第一章基本概念 1.基本概念 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,也称控制质量。 ) 开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 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。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 } 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 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(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数: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,称为基本状态参数。

工程热力学课后答案

《工程热力学》沈维道主编第四版课后思想题答案(1?5章)第1章基本概念 1.闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答:否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。 2.有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对,为什么? 答:不对。"绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 3.平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。 4.倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?在绝对压力计算公式 P 二P b P e (P P b) ;P = P b - P v (P :: P b) 中,当地大气压是否必定是环境大气压? 答:可能会的。因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说,计算式中的Pb应是“当地环境介质”的压力,而不是随便任何其它 意义上的“大气压力",或被视为不变的“环境大气压力”。 5.温度计测温的基本原理是什么? 答:温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”,这一性质就是“温度”的概念。 6.经验温标的缺点是什么?为什么? 答:由选定的任意一种测温物质的某种物理性质,采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温物质的性质,当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时,除选定的基准点外,在其它温度上,不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值(尽管差值可能是微小的),因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 7.促使系统状态变化的原因是什么?举例说明答:分两种不同情况:⑴若系统原本不处于平衡状态,系统内各部分间存在着不平衡势差,则在不平衡势差的作用下,各个部分发生相互作用, 系统的状态将发生变化。例如,将一块烧热了的铁扔进一盆水中,对于水和该铁块构成的系统说来,由于水和铁块之间存在着温度差别,起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下,无需外界给予系统任何作用,系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化:铁块的温度逐渐降低,水的温度逐渐升高,最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态;⑵若系统原处于平衡状态,则只有在外界的作用下(作功或传热)系统的状态才会发生变。 &图1-16a、b所示容器为刚性容器:⑴将容器分成两部分。一部分装气体, 一部分抽 成真空,中间是隔板。若突然抽去隔板,气体(系统)是否作功?⑵设真空部分装 有许多隔板,每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块, 问气体係统)是否作功? 图1-16 .吾苦翹E附團 ⑶上述两种情况从初态变化到终态,其过程是否都可在P-V图上表示? 答:⑴;受刚性容器的约束,气体与外界间无任何力的作用,气体(系统)不对外界作功; ⑵b情况下系统也与外界无力的作用,因此系统不对外界作功;

《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用

《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用 (华南农业大学,工程学院,广州510642) 摘要:自18世纪30年代发明近代动力机械以来,人类的生产力出现了质的飞跃,生产水平跨上了一个个新的台阶。随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。这个进程至今仍在继续当中。传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。热传递现象更是无时无处不在,它的影响几乎遍及所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。 关键词:热传递传热学机械领域发展趋势 The application of engineering thermodynamics and heat transfer in mechanical field Qian Jianping (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion engines and gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development of heat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere at all times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields. Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency 热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识,而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 热科学的工程领域包括热力学和传热学。传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后裔只讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射。传热学是研究不同温度的物体,或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热问题。 传热学的应用非常广泛,几乎渗透到生活的各个领域,如:传热学在传统机械工业领域和农业机械领域中的应用,传热学在高新技术机械领域中的应用等。 以下将《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用分为两个方面进行介绍。 1、传热学在传统工业机械领域和农业机械领域中的应用

工程热力学课后答案..

《工程热力学》 沈维道主编 第四版 课后思想题答案(1~5章) 第1章 基本概念 ⒈ 闭口系与外界无物质交换,系统内质量将保持恒定,那么,系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答:否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时(如稳态稳流系统),系统内的质量将保持恒定不变。 ⒉ 有人认为,开口系统中系统与外界有物质交换,而物质又与能量不可分割,所以开口系不可能是绝热系。这种观点对不对,为什么? 答:不对。“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量,是过程量,过程一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。 ⒊ 平衡状态与稳定状态有何区别和联系,平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答:“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化,这是它们的共同点;但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变;而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变,这是它们的区别所在。 ⒋ 倘使容器中气体的压力没有改变,试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗?在绝对压力计算公式 b e p p p =+ ()b p p >; b v p p p =- ()b p p < 中,当地大气压是否必定是环境大气压? 答:可能会的。因为压力表上的读数为表压力,是工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力,譬如大气压力,是地面以上空气柱的重量所造成的,它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化,因此,即使工质的绝对压力不变,表压力和真空度仍有可能变化。 “当地大气压”并非就是环境大气压。准确地说,计算式中的Pb 应是“当地环境介质”的压力,而不是随便任何其它意义上的“大气压力”,或被视为不变的“环境大气压力”。 ⒌ 温度计测温的基本原理是什么? 答:温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”,这一性质就是“温度”的概念。 ⒍ 经验温标的缺点是什么?为什么? 答:由选定的任意一种测温物质的某种物理性质,采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温物质的性质,当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测量温度时,除选定的基准点外,在其它温度上,不同的温度计对同一温度可能会给出不同测定值(尽管差值可能是微小的),因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这便是经验温标的根本缺点。 ⒎ 促使系统状态变化的原因是什么?举例说明。 答:分两种不同情况: ⑴ 若系统原本不处于平衡状态,系统内各部分间存在着不平衡势差,则在不平衡势差的作用下,各个部分发生相互作用,系统的状态将发生变化。例如,将一块烧热了的铁扔进一盆水中,对于水和该铁块构成的系统说来,由于水和铁块之间存在着温度差别,起初系统处于热不平衡的状态。这种情况下,无需外界给予系统任何作用,系统也会因铁块对水放出热量而发生状态变化:铁块的温度逐渐降低,水的温度逐渐升高,最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡状态; ⑵ 若系统原处于平衡状态,则只有在外界的作用下(作功或传热)系统的状态才会发生变。 ⒏ 图1-16a 、b 所示容器为刚性容器:⑴将容器分成两部分。一部分装气体, 一部分抽成真空,中间是隔板。若突然抽去隔板,气体(系统)是否作功? ⑵设真空部分装有许多隔板,每抽去一块隔板让气体先恢复平衡再抽去一块, 问气体(系统)是否作功? ⑶上述两种情况从初态变化到终态,其过程是否都可在P-v 图上表示? 答:⑴;受刚性容器的约束,气体与外界间无任何力的作用,气体(系统)不对外界作功; ⑵ b 情况下系统也与外界无力的作用,因此系统不对外界作功;

工程热力学与传热学(第十七讲)11_1、2、3

第十一章蒸汽压缩制冷循环 制冷:对物体进行冷却,使其温度低于周围环境温度,并维持这个低温,称为制冷。 制冷技术广泛应用于生产、科研、生活中。 制冷循环的目的:是将低温热源的热量转移到高温热源。 根据热力学第二定律,为了达到这个目的,必须提供机械能或热能作为代价。 根据所消耗的能量形式不同,一般可将逆循环分为两大类: ①消耗机械能的压缩式制冷循环。 包括:空气压缩制冷循环和蒸汽压缩制冷循环。 ②消耗热能的制冷循环。 包括:蒸汽喷射式制冷循环和吸收式制冷循环。 本章介绍最常用的蒸汽压缩制冷循环,并分析提高其经济性的途径。 第一节制冷剂及p-h图 制冷剂是制冷装置的工质,主要是低沸点物质。蒸汽压缩制冷装置中的制冷剂主要是氟里昂和液氨。 常用的氟利昂有:氟利昂12(CF2Cl2)、氟利昂22(CHF2Cl)、氟利昂134a (C2H2F4)、氨等。物理性质见表11-1。

制冷剂在制冷循环中存在汽-液相变,为了计算制冷循环中个过程的能量变化和状态参数,需要查找制冷剂的饱和蒸汽表和过热蒸汽表。 但是,工程上更多的是应用制冷剂的压-焓图(p-h图)进行分析。 p-h图是根据制冷剂蒸汽性质表绘制的。 p-h图是以logp为纵坐标、以h为横坐标建立的半对数坐标图。 如图11-1所示。 说明:①采用logp为坐标,可以使压力从0.001~0.01Mpa,从0.01~0.1Mpa,从0.1~1Mpa所占的坐标高度相同,使低压区图线面积增大,读数更准确。 ②因为实际蒸汽压缩制冷循环常用的工作压力围都远低于临界压力,所以工程上使用的p-h图都没有绘制较高压力部分。 p-h图分析:全图共有六条线、三个区(未饱和液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区)和一个点临界点C)。

武汉理工工程热力学和传热学作业

工程热力学和传热学 第二章基本概念 一.基本概念 系统: 状态参数: 热力学平衡态: 温度: 热平衡定律: 温标: 准平衡过程: 可逆过程: 循环: 可逆循环: 不可逆循环: 二、习题 1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗? 2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度? 3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917MPa,而当地大气压力为0.1013MPa,

当航行至另一海域,其真空度变化为0.0874MPa,而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4.如图1-1所示,一刚性绝热容器内盛有水,电流通过容器底部的电阻丝加热 水。试述按下列三种方式取系统时,系统与外界交换的能量形式是什么。 (1)取水为系统;(2)取电阻丝、容器和水为系统;(3)取虚线内空间为系统。 图 1-1 5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。 (1)在大气压力为0.1013MPa时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。 (2)在大气压力为0.1013MPa时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。 (3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。 (4)100℃的水和15℃的水混合。 6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为 360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于 室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: (1)真空室以及I室和II室的绝对压力; (2)表C的读数; (3)圆筒顶面所受的作用力。 图1-2 第三章热力学第一定律

工程热力学与传热学课程总结与体会(DOC)

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体会院系:水利建筑工程学院给排水科学与工程班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望

传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于 应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现

象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。传热学在促进经薪发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用。20世纪以前传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后,传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展,越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透,形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。现在,机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热,切削加工中的接触热阻和喷射冷却,等离子工艺中带电粒子的传热特性。核工程中有限空间的自然对流,动力和化工机械中超临界区换热,小温差换热,两相流换热,复杂几何形状物体的换热湍流换热等。随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用,为传热学的发展提供了广阔前景。 传热学是研究热量传递规律的一门学科,生产部门存在的多种多样的热量传递问题都可以用传热学来解决,这些部门包括能源、化工、冶金、建筑、机械制造、电子、制冷、

工程热力学基本概念

第一章 工质:实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 系统:热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。 状态参数:描述系统宏观特性的物理量。 热力学平衡态:在无外界影响的条件下,如果系统的状态不随时间发生变化,则系统所处的状态称为热力学平衡态。 压力:系统表面单位面积上的垂直作用力。 温度:反映物体冷热程度的物理量。 温标:温度的数值表示法。 状态公理:对于一定组元的闭口系统,当其处于平衡状态时,可以用与该系统有关的准静态功 形式的数量n 加上一个象征传热方式的独立状态参数,即(n+1 )个独立状态参数来确定。 热力过程:系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。 准静态过程:如过程进行的足够缓慢,则封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态,这样的过程称为准静态过程。 可逆过程:系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态,这样的过程称为可逆过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。 循环:工质从初态出发,经过一系列过程有回到初态,这种闭合的过程称为循环。 可逆循环:全由可逆过程粘组成的循环。 不可逆循环:含有不可逆过程的循环。 第二章 热力学能:物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力学能体积功:工质体积改变所做的功热量:除功以外,通过系统边界和外界之间传递的能量。焓:引进或排出工质输入或

输出系统的总能量。 技术功:工程技术上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。功:物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。 轴功:外界通过旋转轴对流动工质所做的功。 流动功:外界对流入系统工质所做的功。 第三章 热力学第二定律: 克劳修斯说法:不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 开尔文说法:不可能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不引起其他变化。卡诺循环:两热源间的可逆循环,由定温吸热、绝热膨胀、定温放热、绝热压缩四个可逆过程组成。 卡诺定理:在温度为T1 的高温热源和温度为T2 的低温热源之间工作的一切可逆热机,其热效 率相等,与工质的性质无关;在温度为T1的高温热源和温度为T2的低温热源之间工作的热机 循环,以卡诺循环的热效率为最高。 熵:沿可逆过程的克劳修斯积分,与路径无关,由初、终状态决定。 熵流:沿任何过程(可逆或不可逆)的克劳修斯积分,称为“熵流” 。 熵产:系统熵的变化量与熵流之差。 熵增原理:在孤立系统和绝热系统中,如进行的过程是可逆过程,其系统总熵保持不变;如为不可逆过程,其熵增加;不论什么过程,其熵不可能减少。 第四章

工程热力学-课后思考题答案

第一章基本概念与定义 1.答:不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定 2.答:这种说法是不对的。工质在越过边界时,其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热量,只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。 3.答:只有在没有外界影响的条件下,工质的状态不随时间变化,这种状态称之为平衡状态。稳定状态只要其工质的状态不随时间变化,就称之为稳定状态,不考虑是否在外界的影响下,这是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态,均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。 4.答:压力表的读数可能会改变,根据压力仪表所处的环境压力的改变而改变。当地大气压不一定是环境大气压。环境大气压是指压力仪表所处的环境的压力。 5.答:温度计随物体的冷热程度不同有显著的变化。 6.答:任何一种经验温标不能作为度量温度的标准。由于经验温标依赖于测温物质的性质,当选用不同测温物质的温度计、采用不同的物理量作为温度的标志来测量温度时,除选定为基准点的温度,其他温度的测定值可能有微小的差异。 7.答:系统内部各部分之间的传热和位移或系统与外界之间的热量的交换与功的交换都是促使系统状态变化的原因。 8.答:(1)第一种情况如图1-1(a),不作功(2)第二种情况如图1-1(b),作功(3)第一种情况为不可逆过程不可以在p-v图上表示出来,第二种情况为可逆过程可以在p-v图上表示出来。 9.答:经历一个不可逆过程后系统可以恢复为原来状态。系统和外界整个系统不能恢复原来状态。 10.答:系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后,系统恢复到原来状态,外界没有变化;若存在不可逆因素,系统恢复到原状态,外界产生变化。 11.答:不一定。主要看输出功的主要作用是什么,排斥大气功是否有用。

工程热力学与传热学试题及答案样本

《工程热力学与传热学》 一、填空题(每题2分,计20分) 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换,那么这个热力系统一定是( ) 2.抱负气体比热容只与( )参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递,热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移,热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。 6.湿空气压力一定期,其中水蒸气分压力取决于( )。 7. 再热循环目是( )。 8. 回热循环重要目是( )。 9.热辐射可以不依托( ),在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与( )过程无关。 二. 判断题(每题1分,计20分) 1.孤立系统热力状态不能发生变化;() 2.孤立系统就是绝热闭口系统;() 3.气体吸热后热力学能一定升高;() 4.只有加热,才干使气体温度升高;() 5.气体被压缩时一定消耗外功;()

6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;() 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历过程无关;() 8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。() 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。() 10.对于拟定抱负气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。() 11.一切可逆热机热效率均相似;() 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率;() 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变;() 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变;() 15.不可逆过程熵变无法计算;() 16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;() 17.封闭热力系统发生放热过程,系统熵必然减少。() 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长;() 19.懂得了温度和压力,就可拟定水蒸气状态;() 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W;() 三. 问答题(每题5分,计20分) 1. 阐明什么是准平衡过程?什么是可逆过程?指出准平衡过程和可逆过程关系。

工程热力学知识点

工程热力学复习知识点 一、知识点 基本概念的理解和应用(约占40%),基本原理的应用和热力学分析能力的考核(约占60%)。 1. 基本概念 掌握和理解:热力学系统(包括热力系,边界,工质的概念。热力系的分类:开口系,闭口系,孤立系统)。 掌握和理解:状态及平衡状态,实现平衡状态的充要条件。状态参数及其特性。制冷循环和热泵循环的概念区别。 理解并会简单计算:系统的能量,热量和功(与热力学两个定律结合)。 2. 热力学第一定律 掌握和理解:热力学第一定律的实质。 理解并会应用基本公式计算:热力学第一定律的基本表达式。闭口系能量方程。热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。稳态稳流的能量方程。 理解并掌握:焓、技术功及几种功的关系(包括体积变化功、流动功、轴功、技术功)。 3. 热力学第二定律 掌握和理解:可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)。 掌握和理解:热力学第二定律及其表述(克劳修斯表述,开尔文

表述等)。卡诺循环和卡诺定理。 掌握和理解:熵(熵参数的引入,克劳修斯不等式,熵的状态参数特性)。 理解并会分析:熵产原理与孤立系熵增原理,以及它们的数学表达式。热力系的熵方程(闭口系熵方程,开口系熵方程)。温-熵图的分析及应用。 理解并会计算:学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。 4. 理想气体的热力性质 熟悉和了解:理想气体模型。 理解并掌握:理想气体状态方程及通用气体常数。理想气体的比热。 理解并会计算:理想气体的内能、焓、熵及其计算。理想气体可逆过程中,定容过程,定压过程,定温过程和定熵过程的过程特点,过程功,技术功和热量计算。 5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题 理解并掌握:蒸汽的热力性质(包括有关蒸汽的各种术语及其意义。例如:汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等)。蒸汽的定压发生过程(包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态)。 理解并掌握:绝热节流的现象及特点 6. 蒸汽动力循环

相关文档
最新文档