《工程热力学》(第五版)复习提纲

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。开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统。

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。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。

注：热力学温标和摄氏温标，T=273+t。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。

注：课本中如无特殊说明，则所说压力即为绝对压力。

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。

广延性参数：整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数 值之和，如系统的容积、内能、焓、熵等。在热力过程中，广延性参数的变 化起着类似力学中位移的作用，称为广义位移。

准静态过程：过程进行得非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡有足 够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间系统内部的状态都非常 接近平衡状态，整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成， 并称之为准静态过程。

可逆过程：当系统进行正、反两个过程后，系统与外界均能完全回复到初始 状态，这样的过程称为可逆过程。

膨胀功：由于系统容积发生变化（增大或缩小）而通过界面向外界传递的机 械功称为膨胀功，也称容积功。

热量：通过热力系边界所传递的除功之外的能量。

热力循环：工质从某一初态开始，经历一系列状态变化，最后又回复到初始 状态的全部过程称为热力循环，简称循环。 2. 常用公式

温度：T = 273+t

压 力 ：

1．p = F

1 p =

f

式中 F —整个容器壁受到的力，单位为牛（ N ）； f —容器壁的总面积（ m 2 ）。

2． p = B + p g （P >B ）

p=B-H P

式中B—当地大气压力

P g —高于当地大气压力时的相对压力，称表压力；

H —低于当地大气压力时的相对压力，称为真空值。比容:

1．v = V m3/kg

m

式中V—工质的容积

m —工质的质量

2．v = 1

式中—工质的密度 kg/m3

v—工质的比容m3/kg

热力循环:

q = w

或u = 0 ，du = 0

循环热效率: t = w0 = q1 -q2 =1- q2

t q1 q1 q1

式中q1—工质从热源吸热；

q2 —工质向冷源放热；

w0 —循环所作的净功。

制冷系数：1= q2= q2

1w0 q1 - q2

式中q1—工质向热源放出热量；

q2 —工质从冷源吸取热量；

w0 —循环所作的净功。

供热系数：2= q1= q1

2w0 q1 - q2

式中q1—工质向热源放出热量

q2—工质从冷源吸取热量

w0 —循环所作的净功

3.重要图表

图1-1 热力系统图1-2 边界可变形系统

图1-3 开口系统

图1-4 孤立系统

图1-5 U 形压力计测压

图1-6 各压力间的关系

图 1-14 任意循环在p - v图上的表示

（a）正循环；（b）逆循环

例题：

1、把热量转化为功的媒介称为（）

A、功源

B、热源

C、质源

D、工质2、（）与外界肯定没有热量交换但可能有质量交换

A、绝热系统

B、孤立系统

C、闭口系统

D、开口系统

3、从大气压力算起的压力为（）

A、表压力

B、绝对压力

C、真空度

D、标准压力

4、强度性参数与系统的质量（），（）可加性

A 、有关/ 不具有

B 、无关/ 不具有

C 、有关/ 具有

D 、无关/ 具有

5、在工质热力状态参数中，属于基本状态参数是（）

A、压力

B、内能

C、焓

D、熵

6、工质经过一个循环，又回到初态，其焓值（）

A、增加

B、减少

C、不变

D、变化不定

7、系统进行一个过程后，如能使（）沿着与原过程相反的方向恢复初态则这样的过程为可逆过程

A、系统

B、外界

C、系统和外界

D、系统或外界

第二章气体的热力性质

1.基本概念理想气体：气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用

力（引力和斥力）、不占有体积的质点所构成。

比热：单位物量的物体，温度升高或降低1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的比热。

定容比热：在定容情况下，单位物量的物体，温度变化1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的定容比热。

定压比热：在定压情况下，单位物量的物体，温度变化1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的定压比热。

混合气体的分压力：维持混合气体的温度和容积不变时，各组成气体所具有的压力。

道尔顿分压定律：混合气体的总压力P等于各组成气体分压力P i之和。混合气体的分容积：维持混合气体的温度和压力不变时，各组成气体所具有的容积。

阿密盖特分容积定律：混合气体的总容积V等于各组成气体分容积V i之和。混合气体的质量成分：混合气体中某组元气体的质量与混合气体总质量的比值称为混合气体的质量成分。

混合气体的容积成分：混合气体中某组元气体的容积与混合气体总容积的比值称为混合气体的容积成分。

混合气体的摩尔成分：混合气体中某组元气体的摩尔数与混合气体总摩尔数的比值称为混合气体的摩尔成分。