第四章理想气体的热力过程——【南航工程热力学】

理想气体基本热力过程要点

理想气体的基本热力过程热力设备中，热能与机械能的相互转化，通常是通过气态工质的吸热、膨胀、放热、压缩等热力过程来实现的。实际的热力过程都很复杂，而且几乎都是非平衡、非可逆的过程。但若仔细观察会发现，某些常见过程非常近似一些简单的可逆过程。常见的主要有四种简单可逆过程-基本热力过程，指系统某一状态参数保持不变的可逆过程。包括定容过程、定压过程、定温过程和绝热过程。我们以1kg理想气体的闭口系统为例来分析这几种基本热力过程，分析方法包括5点：（1）依据过程特点建立过程方程式；（2）由过程方程和理想气体状态方程确定初、终态基本状态参数之间的关系，即P1、v1、T1和P2、v2、T2之间的关系；（3）绘制过程曲线；我们主要绘制两种坐标图P-v图和T-s图，因为P-v图上可以表示过程中做功量的多少，而T-s图上可以表示过程中吸收或放出热量的多少；（4）分析计算△u，△h，△s；（5）分析计算过程的热量q和功w。一、定容过程定容过程即工质的容积在整个过程中维持不变，dv=0，通常是一定量的气体在刚性容器中进行定容加热或定容放热。（1）依据过程特点建立过程方程式定容过程的特点是体积保持不变，所以建立过程方程式： v=常数；或dv=0 或v1=v2 （2）由过程方程和理想气体状态方程确定初、终态基本状态参数之间的关系过程方程式：v1=v2

理想气体状态方程：112212 Pv P v T T = 由以上两个方程可以得到初末基本状态参数之间的关系： 122211 v v P T P T =???=?? 即定容过程中工质的压力与温度成正比。（3）绘制过程曲线；定容过程有两种情况：定容加热和定容放热。（4）分析计算△u ，△h ，△s ； 2211 v v u u u c dT c T ?=-==?? 2 211p p h h h c dT c T ?=-==?? 222111 ln ln ln p v v v P P s c c c v P P ?=+=或222111ln ln ln v v T v T s c R c T v T ?=+= （5）分析计算过程的热量q 和功w 。容积变化功：2 10w Pdv ==? 根据q=△u+w 可得： v q u c T =?=? 总结：定容过程中系统与外界无容积变化功，加给工质的热量全部用于增加工质的热力学能，而没有热能与机械能的转化。

南航817_2010工程热力学试题_答案

工程热力学Ⅰ（A 卷）（闭卷，150分钟）班级学号成绩一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？答： =?? ? ??++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2 放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增。假设功源的熵变△S W =0。证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为（1分）对热机循环子系统： 1分 1分根据卡诺定理及推论： 1 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计）自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00ISO Q Q S T T -?=+++R 0S ?=iso 0 S ?=

工程热力学第三版电子教案第10章自我测验题

第十章自我测验题 1、画出柴油机混合加热理想循环的p－v图和T－s图，写出该循环吸热量、放热量、净功量和热效率的计算式；并分析影响其热效率的因素有哪些，与热效率的关系如何？ 2、画出汽油机定容加热理想循环的p－v图和T－s图，写出该循环吸热量、放热量、净功量和热效率的计算式，分析如何提高定容加热理想循环的热效率，是否受到限制？ 3、柴油机的热效率高于汽油机的热效率其主要原因是什么？ 4、怎样合理比较内燃机3种理想循环（混合加热循环、定容加压循环、定压加热循环）热效率的大小？比较结果如何？ 5、画出燃气轮机装置定压加热理想循环的p－v图和T－s图。分析如何利用压气机绝热效率和燃气轮机相对内效率确定实际压气机出口的温度和实际燃气轮机出口的温度，怎样来提高定压加热实际循环的热效率？ 6、燃气轮机装置定压加热实际循环采用回热的条件是什么？一旦可以采用回热，为什么总会带来循环热效率的提高？ 7、朗肯循环的定压吸热是在________中进行的，绝热膨胀是在________中进行的，在冷凝器中发生的是________过程，在水泵中进行的是_______过程。 8、试将如图所示的蒸汽再热循环的状态点1、2、3、4、5、6及循环画在T－s图上。假设各状态点的状态参数已知，填空： 9、如图所示的一级抽汽回热（混合式）蒸汽理想循环，水泵功可忽略。试：（1）定性画出此循环的T－s图和h－s图；

（2）写出与图上标出的状态点符号相对应的焓表示的抽汽系数，输出净功，吸热量，放热量，热效率及汽耗率的计算式。 10、某气体依次经历绝热、定容、定压3个可逆过程完成循环。试在T－s图上判断该循环是热机循环还是制冷循环。 11、蒸气压缩制冷循环可以采用节流阀来代替膨胀机，空气压缩制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？ 12、何谓制冷系数？何谓热泵系数？试用热力学原理说明能否利用一台制冷装置在冬天供暖。 13、一内燃机按定容加热理想循环工作，其进口状态为p1＝98kPa，t1＝60℃，压缩比为6，加入热量q1=879kJ/kg。工质视为空气，比热容为定值，试：（l）在p－v图和T－s图上画出该机的理想循环；（2）计算压缩终了温度、循环最高温度、循环放热量及循环热效率。 14、内燃机定压加热循环，工质视为空气，已知p1＝100kPa，t1＝70℃，压缩比为12，。设比热容为定值，求循环的吸热量、放热量、循环净功量及循环热效率。 15、一内燃机混合加热循环，已知p1＝103kPa，t1＝22℃，压缩比为16，定压加热过程比体积的增量占整个膨胀过程的3％，循环加热量为801.8kJ/kg。求循环最高压力、最高温度及循环热效率。 16、一燃气轮机装置定压加热循环，工质视为空气，进入压气机时的温度p1＝93kPa，t1＝20℃，在绝热效率为0.83的压气机中被压缩到p2＝552kPa。在燃烧室中吸热后温度上升到t3＝870℃，经相对内效率为0.8的燃气轮机绝热膨胀到p4＝93kPa。空气的质量流量为10 kg／s。设空气比热容为定值，试求：（l）循环的净功率；（2）循环热效率。 17、如图所示的一次再热和一级抽汽回热蒸汽动力理想循环，新蒸汽与再热蒸汽温度相同，回热器为表面式，疏水进人凝汽器，被加热水出口焓看作等于抽汽压力下的饱和水焓，水泵功可忽略。试：

南航金工实习工程训练答案简洁版

1，推拉车床尾架时D 2，操作车床时，操作者ABCD 3，加紧卡盘时必须要注意ABCD 4，下列哪种操作是不正确的,B 5，学生装夹好公家并开始操作机床时卡盘扳手必须CD 6，使用卡盘时需要注意ABC 7，钻床运转时，因故要离开时B 8，下列对钳工操作规程的描述正确的是ABC 9，锉削操作时应不用无柄、松柄锉刀A 10，钻削操作时应注意，工件及钻头要夹紧装劳A 11，铸造前的主要准备工作ABCD 12，在搬运、吊装砂箱、砂型或其他重物时ABCD 13，对电焊夹钳描述正确的是AB 14，下列哪些工作在电焊前需要完成ABC 15，多人合用一台车窗时，旁观者应注意CD 16，使用车床进行孔加工时应注意ABD 17，以防火灾，装配时用油加热轴承时油温不得超过B 18，锉刀无刃的一面可以当做榔头使用B 19，铸件落砂后，哪些处理不正确AC 20，车削加工过程需要使用锉刀修校工件时必须C 21，车床拖板箱使用时必须保持与卡盘及尾架一定距离，以免发生碰撞及脱落A

22，用切断刀切断工件时AC 23，钻较小件时，应用A 24，调整钻床速度、装夹工具时，必须A 25，清除钻头上缠绕的长铁屑时A 26，钻削操作时应注意，工件及钻头要夹紧装牢A 27，用顶尖装夹工件时ABCD 28，刀具装夹时要注意ABCD 29，锯削的起锯角度不超过B 30，对热处理过的零件，哪些做法不正确ABC 31，浇铸前，金属溶液表面上一般要作何种处理AB 32，关于数控车床操作，应遵循以下原则BCD 33，数控车床加工完成后，以下面描述正确的是ABCD 34，在数控车削过程中，关于机床刀具描述正确的ABC 35，数控铣削加工手动对刀时，刀具接近工件时A 36，操作数控铣削加工机床前，同学们应该CD 37，数控铣削加工装夹工件时AB 38，钳工训练需要做哪些准备工作ABCD 39，对电焊夹钳描述正确的是AB 40，在数控车床初次加工零件中，以下描述正确的是ABCD 41，机床开启遵循以下哪些步骤ABC 42，在数控车削过程中，关于机床刀具描述正确的ABC 43，数控铣削加工手动换刀时应注意AB

湖南大学工程热力学第4章理想气体热力过程(复习题)

第4章理想气体热力过程及气体压缩 4．1 本章基本要求熟练掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p 、v 、T 、?u 、 ?h 、?s 的计算，过程量Q 、W 的计算，以及上述过程在p -v 、T -s 图上的表示。 4．2 本章重点结合热力学第一定律，计算四个基本热力过程、多变过程中的状态参数和过程参数及在p -v 、T -s 图上表示。本章的学习应以多做练习题为主，并一定注意要在求出结果后，在p -v 、T -s 图上进行检验。 4．3 例题例1．2kg 空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆过程，如图4.1，从初态1p =9.807bar,1t =300C ο膨胀到终态容积为初态容积的5倍，试计算不同过程中空气的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、焓、熵的变化量。图4.1 解：将空气取作闭口系对可逆定温过程1-2，由过程中的参数关系，得 bar v v p p 961.15 1 807.9211 2=?==

按理想气体状态方程，得1 1 1p RT v = =0.1677kg m /3 125v v ==0.8385kg m /3 12T T ==573K 2t =300C ο 气体对外作的膨胀功及交换的热量为 1 2 11ln V V V p Q W T T ===529.4kJ 过程中内能、焓、熵的变化量为 12U ?=0 12H ?=0 12S ?= 1 T Q T =0.9239kJ /K 或12S ?=mRln 1 2 V V =0.9238kJ /K 对可逆绝热过程1-2′, 由可逆绝热过程参数间关系可得 k v v p p )( 2 11'2= 其中22'v v ==0.8385kg m /3 故 4.12)5 1 (807.9'=p =1.03bar R v p T ' ''222= =301K '2t =28C ο 气体对外所做的功及交换的热量为 )(1 1)(11'212211T T mR k V p V p k W s --=--= =390.3kJ 0'=s Q 过程中内能、焓、熵的变化量为 kJ T T mc U v 1.390)(1212''-=-=? 或kJ W U 3.390212'-=-=? kJ T T mc H p 2.546)(1212''-=-=? '12S ?=0

2020年中国航空研究院624所招生简章

2020年中国航空研究院624所招生简章 2016年硕士招生简章中国航空研究院624所（又名中国燃气涡轮研究院）隶属中国航空工业集团公司，是我国大型航空发动机预先研究中心和综合试验研究基地。现有专业技术人员1200余人（其中工程院院士1人，国家级专家4人，省部级专家21人，省学术与科技带头人5人，研究员48人，高级工程师312人）。拥有比较完整配套的整机试验设备--大型连续气源航空发动机高空模拟试车台（简称高空台），以及大、中型零部件试验设备37台（套），其中1/3的试验设备属于国内领先水平或是独一无二的。高空台（亚洲唯一）在96年被评为'95全国10大科技成就之一，97年荣获全国科技进步特等奖，并确定为原中国航空工业总公司重点试验室。另外还配有比较先进的计算机系统和具有国际先进水平的发动机设计软件。中国航空研究院624所是国内高性能航空动力装置预先研究的技术抓总单位、航空发动机核心机的总设计单位，已取得各项技术成果1600多项，其中获国家和省部级以上科研成果180多项，部分成果达到国际先进水平。与美、俄、英、法、德、日、加拿大、印度等国建立了国际合作关系，经常进行学术交流和技术合作。中国航空研究院624所在读硕士、博士研究生140余人，研究生导师46人。设有博士后科研工作站，多年来与北航、西工大、南航等高校共同致力于高层次航空人才的培养。目录说明一、工学硕士专业：航空宇航推进理论与工程（14人）；航空制造工程（1人）二、招收的研究生均为定向培养，从录取报到之日起即为我单位职工，免交学费，定期发放生活补贴并根据成绩享受奖学金，毕业后留单位工作，待遇从优。

工程热力学第三版电子教案第10章

第10章动力循环及制冷循环 10．1本章基本要求 (101) 10．2 例题 (101) 10．3 思考及练习题 (107) 10．4自测题 (110)

10．1本章基本要求 1．熟练掌握水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循环以及热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方法和途径。 2．熟练空气和蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。 3．了解吸收制冷、蒸汽喷射制冷及热泵的原理。 10．2 例题例1：某朗肯循环的蒸汽参数取为1t =550C 0 ，1p =30bar ，2p =0.05bar 。试计算1) 水泵所消耗的功量，2) 汽轮机作功量, 3) 汽轮机出口蒸汽干度, 4) 循环净功， 5) 循环热效率。解：根据蒸汽表或图查得1、2、3、4各状态点的焓、熵值： 1h =3568.6KJ/kg 1s =7.3752kJ/kgK 2h =2236kJ/kg 2s =7.3752kJ/kgK 3h =137.8kJ /kg 3s =0.4762kJ/kgK 4h =140.9kJ/kg 则 1) 水泵所消耗的功量为 34h h w p -==140.9-137.78=3.1kJ/kg 2) 汽轮机作功量 21h h w t -==3568.6-2236=1332.6kJ/kg 3) 汽轮机出口蒸汽干度

2p =0.05bar 时的'2s =0.4762kJ/kgK "2s =8.3952kJ/kgK. 则 =--=' 2 "2' 2 2s s s s x 0.87 或查h-s 图可得 x =0.87. 4) 循环净功 p T w w w -=0=1332.6-3.1=1329.5kJ/kg 5) 循环热效率 411h h q -= =3568.6-140.9=3427.7KJ/kg 故 1 q w T = η =0.39=39% （i ）p 3a =6.867bar ，t 3a =490℃ 水泵的功8.0)(12÷-=p p v w a p =0.001(686.7-9.81)÷0.8=0.846kJ/kg w net =923.57-0.846=922.72kJ/kg (ii) p 3b =58.86 bar ，t 3b =490℃ 水泵的功8.0)(12÷-=p p v w b p =0.001(5886-9.81)÷0.8=7.34 kJ/kg w net =1057.5-7.34=1050.16 kJ/kg

南航817-2010工程热力学试题-答案

源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增。假设功源的熵变△S W =0。证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为（1 分）对热机循环子系统： 1分 1分根据卡诺定理及推论： 1 则：。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 121200ISO Q Q S T T -?=+++R 0S ?=iso 0S ?=

热学复习题答案

热学复习题 1.气体分子的速率分布函数) f, 是系统中速率v附近单位速率区间的 (v 分子数占总分子数的百分比. ( R ) 2. 微观上,气体的温度表示每个分子的冷热程度. ( F ) 3. 气体的温度是分子平均平动动能的量度. ( R ) 一.选择题(每小题3分，共30分) 1.一定量某理想气体所经历的循环过程是:从初态(V0 ,T0)开始,先经绝热膨胀使其体积增大1倍,再经等容升温回复到初态温度T0, 最后经等温过程使其体积回复为V0 , 则气体在此循环过程中（ A ） (A)对外作的净功为负值. (B) 对外作的净功为正值. (C) 内能增加了. (D) 从外界净吸收的热量为正值. 2.如图所示，一定量的理想气体从体积V1膨胀到体积V2分别经历的过程是： A→B等压过程; A→C等温过程; A→D绝热过程 . 其中对外作功最少的过程为：（ C ） (A)是A→B. (B)是A→C. (C) 是A→D. (D) 既是A→B,也是A→ C ,两者一样多. 3.两容器内分别盛有氢气和氦气，若它们的温度和质量分别相等，则：（ A ） (A)两种气体分子的平均平动动能相等.

(B) 两种气体分子的平均动能相等. (C) 两种气体分子的平均速率相等. (D) 两种气体的内能相等. 4若理想气体的体积为V ，压强为p ,温度为T ，一个分子的质量为m ， k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：（ D ） (A) pV/m . (B) pV /(mT ). (C) pV /(RT ) . (D) pV / (kT ). 5. 下图所列各图表示的速率分布曲线，哪一图中的两条曲线能是同一温度下氮气和氦气的分子速率分布曲线（ B ） 6.已知一定量的某种理想气体,在温度为T 1与T 2时分子最可几速率分别为v p1和v p2,分子速率分布函数的最大值分别为f (v p1)和f (v p2), 若T 1＞ T 2 , 则（ B ） (A)v p1＞v p2 , f (v p1)＞f (v p2) . (B) v p1＞v p2 , f (v p1)＜f (v p2) . (C)v p1＜v p2 , f (v p1)＞f (v p2 ) . (D) v p1＜v p2 , f (v p1)＜f (v p2) . 7. 若室内生起炉子后温度从15℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的气体分子数减少了（ B ） (A) 500． (B) 400． (C) 900． (D) 2100． 8. 已知氢气与氧气的温度相同，请判断下列说法正确的是（ D ） (A) (C) (B) (D)

工程热力学第10章答案

第10章制冷循环第10章制冷循环 10-1 在商业上还用“冷吨”表示制冷量的大小，1“冷吨”表示1吨0℃的水在24小时冷冻到0℃冰所需要的制冷量。证明1冷吨=3.86kJ/s 。已知在1标准大气压下冰的融化热为333.4kJ/kg 。解：1冷吨=333.4 kJ/kg ×1吨/24小时=333.4×1000/(24×3600) kJ/s=3.86kJ/s 压气机入口T 1= 263.15K 压气机出口 K T T k k 773.4165 15.2634 .114.1112=×==??π 冷却器出口T 3=293.15K 膨胀机出口 K T T k k 069.1855 15.2934 .114.113 4=== ??π 制冷量 ()()kg kJ T T c q p c /393.78069.18515.263004.141=?×=?= 制冷系数

第10章制冷循环 ()()()() 71.1069.18515.26315.293773.416069 .18515.263413241=????=????== T T T T T T w q net c ε 10-4 压缩空气制冷循环中，压气机和膨胀机的绝热效率均为0.85。若放热过程的终温为20℃，吸热过程的终温为0℃，增压比π=3，空气可视为定比热容的理想气体，c p =1.004kJ/（kg·K ），k =1.4。求：（1）画出此制冷循环的T-s 图；（2）循环的平均吸热温度、平均放热温度和制冷系数。 433'4循环的平均吸热温度 ()K T T T T s q T c c 887.248986.22515.273ln 986.22515.273ln 41 41 1 4=?=?=?= ′′′ 循环的平均放热温度 ()K T T T T s q T 965.33915.293638.391ln 15.293638.391ln 3 232230 0=?=?=?= ′′′

第3章理想气体性质与过程

第3章理想气体性质与过程基本要求 1．熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式。 2．正确理解理想气体比热容的概念；熟练掌握和正确应用定值比热容、平均比热容计算过程热量，以及计算理想气体热力学能、焓和熵的变化。 3．熟练掌握4种基本过程以及多变过程的初终态基本状态参数p,v,T，之间的关系。 4．熟练掌握4种基本过程以及多变过程系统与外界交换的热量、功量的计算。 5．能将各过程表示在p-v图和T-s图上，并能正确地应用p-v图和T-s图判断过程的特点，即及w等的正负值。 3-1 理想气体的概念和气体状态方程一.理想气体的概念 1、假设:(1)分子都是弹性的不占体积的质点； (2)分子相互之间没有作用力。 2、研究理想气体有重要的实用意义和理论意义。 3、能否作为理想气体处理的依据： (1) 气体所处的状态是否远离液态； (2) 工程上所允许的误差。 4、可作为理想气体处理的常见气体。在常温、常压下O2、N2、CO、H2、空气、燃气离液态较远，可作理想气体处理。二.理想气体状态方程 1、状态方程： 2、R与Rm: R：气体常数，J/kg.k，与工质有关，但与状态无关。

Rm：通用气体常数，J/kmol.k，与工质及状态均无关。 3、说明 3-2 理想气体的比热容一、定义：准静态过程中，单位物量的物体温度升高1度（或1开）所需的热量。二、种类：有以下六钟常用的比热容：三、cv,cp与状态参数的关系四、理想气体cp,cv的关系五、理想气体比热容的计算

1、真实比热容 2、曲线关系平均比热容（精确） 3、直线关系平均比热容（较精确） 4、定值比热容(最简化，欠精确) 单原子气体双原子气体多原子气体 1.67 1.40 1.29，1.30 3-3 理想气体的内能、焓和熵一、理想气体的内能 1、理想气体的内能是温度的单值函数: 空气：u=f(T,v) 理想气体：u=f(T) 2、理想气体内能的计算式： 3、热工计算中感兴趣的是Δu,基准点可任取。二、理想气体的焓三、理想气体的熵

工程热力学思考题答案-第十一章

第十一章制冷循环 1.家用冰箱的使用说明书上指出，冰箱应放置在通风处，并距墙壁适当距离，以及不要把冰箱温度设置过低，为什么？答：为了维持冰箱的低温，需要将热量不断地传输到高温热源（环境大气），如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去，会使高温热源温度升高，从而使制冷系数降低，所以为了维持较低的稳定的高温热源温度，应将冰箱放置在通风处，并距墙壁适当距离。在一定环境温度下，冷库温度愈低，制冷系数愈小，因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。 2.为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环？答：由于空气定温加热和定温放热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。 3.压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？答：压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程，不可逆绝热节流熵增大，所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中，因为工质的干度很小，所以能得到的膨胀功也极小。而增加一台膨胀机，既增加了系统的投资，又降低了系统工作的可靠性。因此，为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。 4.压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何？答：（a）（b）压缩空气制冷循环状态参数图

压缩空气制冷循环的制冷系数为：()() 14 2314-----o o net k o q q h h w q q h h h h ε= == 空气视为理想气体，且比热容为定值，则：()() 14 2314T T T T T T ε-= --- 循环压缩比为：2 1 p p π= 过程1-2和3-4都是定熵过程，因而有：1 3 22114 k k T T P T P T -??== ??? 代入制冷系数表达式可得：11 1 k k επ -= - 由此式可知，制冷系数与增压比有关。循环压缩比愈小，制冷系数愈大，但是循环压缩比减小会导致膨胀温差变小从而使循环制冷量减小，如图（b ）中循环1-7-8-9-1的循环压缩比较循环1-2-3-4-1的小，其制冷量（面积199′1′1）小于循环1-2-3-4-1的制冷量（面积144′1′1）。 5.压缩空气制冷循环采用回热措施后是否提高其理论制冷系数？能否提高其实际制冷系数？为什么？答：采用回热后没有提高其理论制冷系数但能够提高其实际制冷系数。因为采用回热后工质的压缩比减小，使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响减小，因此提高实际制冷系数。 6.按热力学第二定律，不可逆节流必然带来做功能力损失，为什么几乎所有的压缩蒸气制冷装置都采用节流阀？答：压缩蒸气制冷循环中，湿饱和蒸气在绝热膨胀过程中，因工质中液体的含量很大，故膨胀机的工作条件很差。为了简化设备，提高装置运行的可靠性，所以采用节流阀。 7.参看图 5，若压缩蒸汽制冷循环按1-2-3-4-8-1 运行，循环耗功量没有变化，仍为h2-h1，而制冷量却从h 1-h 5.增大到h 1-h 8，显见是“有利”的。这种考虑可行么？为什么？答：过程4-8熵减小，必须放热才能实现。而4 点工质温度为环境温度T 0，要想放热达到温度T c （8点），必须有温度低于T c 的冷源，这是不存在的。(如果有，就不必压缩制冷了)。 8.作制冷剂的物质应具备哪些性质？你如何理解限产直至禁用氟利昂类工质，如R11、R12？答：制冷剂应具备的性质：对应于装置的工作温度，要有适中的压力；在工作温度下气化潜热要大；临界温度应高于环境温度；制冷剂在T-s 图上的上下界限线要陡峭；工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度；比体积要小；传热特性

南航考研各科参考书目

南京航空航天大学二〇〇九年招收攻读硕士学位研究生入学考试参考书目录 212 法语:1．《法语》（1-3册）马晓宏，外语教学与研究出版社 2004 （注：第一、第二册为主）；2．《大学法语简明教程》薛建成，外语教学与研究出版社，2006。 213 俄语:《大学俄语（东方）》1-2册，北京外国语大学、莫斯科普希金俄语学院合编，外语教学与研究出版社，1998年。 214 日语:1.《新编日语》第1、2 册，作者周平，陈小芬，上海外语教育出版社，2003年。215 德语:《大学德语》第1、2 册(修订版），作者张书良，高教出版社，2002年。 216 英语:大学英语（全新版）综合教程总主编李荫华, 上海外语教育出版社，2003年 500 西方社会学理论:《现代社会学理论新编》童星主编，南京大学出版社，2003年。 501 科学社会学:《科学社会学》[美]，默顿，商务印书馆，2003年第一版。 503 马克思主义经典著作选读:《马克思主义经典著作选读》，教育部社会科学研究与思想政治工作司组编，人民出版社1999年7月版/2004年3月版。 505 民法学:《民法》，魏振瀛主编，北京大学出版社，高等教育出版社2007年7月第3版。506 马克思主义基本原理:《马克思主义基本原理概论》，马克思主义理论研究和建设工程重点教材，高等教育出版社2008年2月版 507 翻译与写作:《实用翻译教程》增订本，冯庆华，上海外语教育出版社, 2002年；《中国现代散文英译》，张培基，上海外语教育出版社,1999年。 508 专业日语:1.《高级日语》第四册，吴侃村木新次郎主编，上海外语教育出版社，20 05年。 509 专业英语:1.《简明英语语言学教程》修订本，戴炜栋，上海外语教育出版社，2002年； 2.《英国文学选读》，王守仁，高等教育出版社，2001年； 3.《美国文学选读》陶洁，高等教育出版社，2001年。 510 结构力学:《结构力学》，丁锡洪编，航空工业出版社。 511 振动基础:《机械振动基础》胡海岩主编，北京航空航天大学出版社，2004年 512 微机原理及应用:倪继烈，刘新民，《微机原理与接口技术》（第二版），电子科技大学出版社 513 空气动力学:《空气动力学》，陈再新编，航空工业出版社。 514 测试技术基础:李孟源主编, 《测试技术基础》西安电子科技大学出版社 2006 515 桥梁工程:《桥梁工程》，姚玲森主编，人民交通出版社，2004年 516 路基路面工程:《路基路面工程》邓学钧主编,人民交通出版社,2005年第二版 517 建筑结构设计:《建筑结构设计（第一册）——基本教程》，邱洪兴主编，高等教育出版社，2007年6月第一版。 518 流体力学:《流体力学》林建忠主编,清华出版社。 519 混凝土科学:《近代混凝土技术》黄士元、蒋家奋编，陕西科技出版社。 520 生物化学:《生物化学》(第三版)上、下册王镜岩等编著，高等教育出版社，2006年521 微机原理及应用:《80X86/Pentium微型计算机原理及应用》，吴宁主编，电子工业出版社 2000年 522 机械振动:《机械振动与冲击》胡海岩主编，航空工业出版社（修订版）2002年 524 流体力学:《流体力学基础》梁德旺主编，航空工业出版社 1998年。 525 传热学:《传热学》，杨世铭、陶文铨编著，高等教育出版社（第三、四版）或《传热学》，王宝官主编，航空工业出版社。 531 微机原理及应用:《80X86/Pentium 微型计算机原理及应用》吴宁编，电子工业出版社，

第四章理想气体的热力过程

第四章理想气体的热力过程一、目的及要求：掌握四种基本热力过程的初终态状态参数的计算，掌握当理想气体经历某一热力过程后系统与外界所交换的热量及功量的计算。掌握多变过程的相关量的计算。会利用给定的已知条件在坐标图上定性的画出相应的过程曲线。二、内容： 4.1研究理想气体的目的及一般方法 4.2定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程及多变过程 4.3过程曲线在相应的坐标图上的表示。三、重点及难点：熟练掌握5种基本过程（定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程及多变过程）的初终态基本状态参数p、v、T之间的关系。 4.2熟练掌握当工质经历了4种基本过程以及多变过程过程系统与外界交换的热量、功量的计算。能将各过程表示在p－v图和T－s图上，并能正确地应用p－v图和T－s图判断过程的特点，即△u，△h，q及w等的正负值。四、主要外语词汇： thermodynamic Process, isometric process, isobaric process, isothermal process, adiabatic process, isentropic process, polytropic process 五、本章节采用多媒体课件六、复习思考题及作业：思考题： 1、在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温膨胀过程中是否需对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？ 2、任何定温过程都有?u=0, ?h=0？对于理想气体如何？ 3、绝热过程，工质的温度都不变？反之温度一定变？ 4、从同一初态，分别经历等温过程、等熵过程及n=1.2过程，能否到达同一终态？ 5、一封闭系经某可逆吸热对外作功，问能否用一可逆绝热过程使系统回到初态 6、在p-v及T-s图上如何判断过程中的q、w、?u、?h的正负？作业：

南航工程热力学试题答案

工程热力学Ⅰ（A 卷）（闭卷，150分钟）班级姓名学号成绩一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？答： =?? ? ??++- ?=15.27350015.273301500,q x E 303.95kJ 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增。假设功源的熵变△S W =0。证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为（1分）对热机循环子系统： 1分 1分 1 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ）如何变化，并简述为什么。答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。自由膨胀 12 iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W 1212 00 ISO Q Q S T T -?=+++R 0S ?=iso 0 S ?=

5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计）答：开口系一般能量方程表达式为绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件，则上式可以简化为：根据质量守恒，有代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 7. 高、低温热源的温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数是否就愈大，愈有利？试证明你的结论。答：否，温差愈大，卡诺制冷机的制冷系数愈小，耗功越大。（2分）证明：T T w q T T T R ?==-= 22212ε，当2q 不变，T ?↑时，↑w 、↓R ε。即在同样2q 下 (说明得到的收益相同)，温差愈大，需耗费更多的外界有用功量，制冷系数下降。（3分）

工程热力学-思考题答案-沈维道-第十章

第十章水蒸气及动力循环 1.答：水的三相点状态参数不是唯一的，其中温度、压力是定值而比体积不是定值；临界点是唯一的，其比体积、温度、压力都是确定的；三相点是三相共存的点，临界点是饱和水线与饱和蒸汽线的交点，在该点饱和水线与饱和蒸汽线不再有分别。 2. 答：水的集态为高压水，若有裂缝则会产生爆裂事故。 3. 答：这种说法是不对的。因为温度不变不表示热力学能不变。这里分析的是水，定压汽化有相变，不能作为理想气体来处理，所以。不能得到这样的结果。 4. 答：适用于理想气体，不能应用于水定压汽化过程，水不能作为理想气体来处理。 5. 答：图10-1中循环6-7-3-4-5-6局限于饱和区，上限温度受制于临界温度，导致其平均吸热温度较低，故即使实现卡诺循环其热效率也不高。 6. 答：通过对热机的效率进行分析后知道，提高蒸汽的过热温度和蒸汽的压力，都能使热机效率提高。在本世纪二三十年代，材料的耐热性较差，通过提高蒸汽的温度而提高热机的效率比较困难，因此采用再热循环来提高蒸汽初压。随着耐热材料的研究通过提高蒸汽的温度而提高热机的效率就可以满足工业要求。因此很长一段时期不再设计制造再热循环工作设备。近年来要求使用的蒸汽初压提高，由于初压的提高使得乏气干度迅速降低，引起气轮机内部效率降低，另外还会侵蚀汽轮机叶片缩短汽轮机寿命，所以乏气干度不宜太低，必须提高乏气温度，就要使用再热循环。 7.答：计算回热循环主要是计算抽气量。 1）对于混合式回热加热器对如图11-4所示的N 级抽汽回热的第j 级加热器，列出质量守恒方程为能量守恒方程为 0≠?u w q =T c h T T p p ?=?21 ()() ∑∑+-=-=-= -+11 1 11j N k k j N k k j ααα()()'01 1 ' 1 ,01 011j j N k k j j N k k j j h h h ∑∑+-=+-=-= -+ααα

南航本科生重点学科介绍-2012级_机械工程及自动化

机电学院机械工程及自动化专业培养方案一、培养目标总体目标是使毕业生具有高尚的人格品行、扎实的基础理论、系统的专业知识和较强的工程实践能力。学生通过系统的学习和工程训练，具备人文、数学、外语、物理、力学、机械、电工与电子、自动控制、计算机、管理等方面的基础知识和机械工程的专业知识，能够在机械工程及其他领域从事设计制造、产品开发、科学研究、经营管理等方面工作，成为技术与管理方面的高级人才。二、培养要求本专业毕业生应满足如下在知识、素质和能力等方面的要求：知识方面： 1. 具有扎实的数学、物理等自然科学基础和良好的人文社会科学基础； 2. 熟练掌握一门外语； 3. 掌握力学、电工与电子、自动控制、计算机等方面的基础知识； 4．系统掌握机械设计与制造、工艺与装备、检测与控制、计算机辅助技术等方面的专业知识； 5. 了解机械工程领域前沿及发展趋势； 6. 了解经营与管理等方面基础知识。素质方面： 1. 具有高尚的思想品质、较强的法制观念； 2. 具有良好的文化道德修养、心理和身体素质、行为习惯； 3. 讲求诚信，具有团队协作意识； 4. 具有运用科学思维方法、科学研究方法和求实创新的意识； 5. 具有工程意识、综合分析素养、革新精神等。能力方面: 1. 具有较强的运用本国语言和文字表达能力； 2. 具有较强的计算机和外语应用、文献查阅能力； 3. 具有本专业领域的设计、制造和测控等研究与工程实践能力； 4. 具有较强的自学能力、分析能力、创新能力，能够综合应用知识解决工程问题; 5. 具有良好的沟通和团队协作能力及组织管理能力。三、主干学科力学、机械工程四、专业主干核心课程

工程热力学思考题答案,第十一章

工程热力学思考题答案,第十一章 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

第十一章制冷循环 1.家用冰箱的使用说明书上指出，冰箱应放置在通风处，并距墙壁适当距离，以及不要把冰箱温度设置过低，为什么答：为了维持冰箱的低温，需要将热量不断地传输到高温热源（环境大气），如果冰箱传输到环境大气中的热量不能及时散去，会使高温热源温度升高，从而使制冷系数降低，所以为了维持较低的稳定的高温热源温度，应将冰箱放置在通风处，并距墙壁适当距离。在一定环境温度下，冷库温度愈低，制冷系数愈小，因此为取得良好的经济效益，没有必要把冷库的温度定的超乎需要的低。 2.为什么压缩空气制冷循环不采用逆向卡诺循环答：由于空气定温加热和定温放热不易实现，故不能按逆向卡诺循环运行。在压缩空气制冷循环中，用两个定压过程来代替逆向卡诺循环的两个定温过程。 3.压缩蒸气制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法为什么答：压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程，不可逆绝热节流熵增大，所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。而压缩蒸气制冷循环在膨胀过程中，因为工质的干度很小，所以能得到的膨胀功也极小。而增加一台膨胀机，既增加了系统的投资，又降低了系统工作的可靠性。因此，为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。 4.压缩空气制冷循环的制冷系数、循环压缩比、循环制冷量三者之间的关系如何答： T （a （b ）压缩空气制冷循环状态参数图

工程热力学思考题答案第三章

第三章理想气体的性质 1.怎样正确看待“理想气体”这个概念？在进行实际计算是如何决定是否可采用理想气体的一些公式？答：理想气体：分子为不占体积的弹性质点，除碰撞外分子间无作用力。理想气体是实际气体在低压高温时的抽象，是一种实际并不存在的假想气体。判断所使用气体是否为理想气体（1）依据气体所处的状态（如：气体的密度是否足够小）估计作为理想气体处理时可能引起的误差；（2）应考虑计算所要求的精度。若为理想气体则可使用理想气体的公式。 2.气体的摩尔体积是否因气体的种类而异？是否因所处状态不同而异？任何气体在任意状态下摩尔体积是否都是 0.022414m 3 /mol? 答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异；但因所处状态不同而变化。只有在标准状态下摩尔体积为 0.022414m 3 /mol 3.摩尔气体常数 R 值是否随气体的种类不同或状态不同而异？答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。 4.如果某种工质的状态方程式为pv =R g T ，那么这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数吗？答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。 5.对于一种确定的理想气体，()p v C C 是否等于定值？p v C C 是否为定

值？在不同温度下()p v C C -、p v C C 是否总是同一定值？答：对于确定的理想气体在同一温度下()p v C C -为定值， p v C C 为定值。在不同温度下()p v C C -为定值，p v C C 不是定值。 6.麦耶公式p v g C C R -=是否适用于理想气体混合物？是否适用于实际气体？答：迈耶公式的推导用到理想气体方程，因此适用于理想气体混合物不适合实际气体。 7.气体有两个独立的参数，u(或 h)可以表示为 p 和 v 的函数，即(,)u u f p v =。但又曾得出结论，理想气体的热力学能、焓、熵只取决于温度，这两点是否矛盾？为什么？答：不矛盾。实际气体有两个独立的参数。理想气体忽略了分子间的作用力，所以只取决于温度。 8.为什么工质的热力学能、焓、熵为零的基准可以任选？理想气体的热力学能或焓的参照状态通常选定哪个或哪些个状态参数值？对理想气体的熵又如何？答：在工程热力学里需要的是过程中热力学能、焓、熵的变化量。热力学能、焓、熵都只是温度的单值函数，变化量的计算与基准的选取无关。热力学能或焓的参照状态通常取 0K 或 0℃时焓时为0，热力学能值为 0。熵的基准状态取p 0=101325Pa 、T 0=0K 熵值为 0 。 9.气体热力性质表中的h 、u 及s 0的基准是什么状态？答：气体热力性质表中的h 、u 及s 0的基准是什么状态00(,)T P 00T K =

第四章 理想气体的热力过程——【南航 工程热力学】