清华大学工程热力学习题课只是分享
精品文档
精品文档 工程热力学课程习题
第一章
1-1 试将1物理大气压表示为下列液体的液柱高(mm)，(1) 水，(2) 酒精，(3) 液态钠。它们的密度分别为1000kg/m3，789kg/m3和860kg/m3。
1-4 人们假定大气环境的空气压力和密度之间的关系是p=cρ1.4，c为常数。在海平面上空气的压力和密度分别为1.013×105Pa和1.177kg/m3，如果在某山顶上测得大气压为5×104Pa。试求山的高度为多少。重力加速度为常量，即g=9.81m/s2。
1-7 如图1-15 所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa，表B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 1-15
1-8 若某温标的冰点为20°，沸点为75°，试导出这种温标与摄氏度温标的关系(一般为线性关系)。
1-10 若用摄氏温度计和华氏温度计测量同一个物体的温度。有人认为这两种温度计的读数不可能出现数值相同的情况，对吗？若可能，读数相同的温度应是多少？
1-14 一系统发生状态变化，压力随容积的变化关系为pV1.3=常数。若系统初态压力为600kPa，容积为0.3m3，试问系统容积膨胀至0.5m3时，对外作了多少膨胀功。
1-15 气球直径为0.3m，球内充满压力为150kPa的空气。由于加热，气球直径可逆地增大到0.4m，并且空气压力正比于气球直径而变化。试求该过程空气对外作功量。
精品文档
精品文档 1-16 1kg气体经历如图1-16所示的循环，A到B为直线变化过程，B到C为定容过程，C到A为定压过程。试求循环的净功量。如果循环为A-C-B-A则净功量有何变化？
图 1-16
精品文档
精品文档
第二章
2-2 水在760mmHg下定压汽化，温度为100℃，比容从0.001m3/kg增加到1.1763m3/kg，汽化潜热为2250kJ/kg。试求工质在汽化期间 (1) 内能的变化；(2) 焓的变化。
2-3 定量工质，经历了一个由四个过程组成的循环，试填充下表中所缺的数据，并写出根据。
过程 Q/ kJ W/ kJ ΔU/ kJ
12 0 1390
23 0 395
34 0 －1000
41 0
2-5 1kg空气由p1=1.0MPa，t1=500℃膨胀到p1=0.1MPa，t1=500℃，得到的热量506kJ，作膨胀功506kJ。又在同一初态及终态间作第二次膨胀仅加入热量39.1kJ。求：(1) 第一次膨胀中空气内能增加多少？(2) 第二次膨胀中空气作了多少功？(3) 第二次膨胀中空气内能增加多少？
2-6 图2-10所示的气缸内充以空气。气缸截面积为100cm2，活塞距底面高度为10cm，活塞及其上负载的总质量为195kg，当地大气压为771mmHg，环境温度t0=27℃，气缸内气体恰与外界处于热力平衡。倘使把活塞上的负载取去100kg，活塞将突然上升，最后重新达到热力平衡。设活塞与气缸壁之间无摩擦，气体可通过气缸壁充分和外界换热，求活塞上升的距离和气体的换热量。
图2-10
2-7 上题中若气缸壁和活塞都是绝热的，但两者之间不存在摩擦，此时活塞上升距精品文档
精品文档 离如何？气体的最终状态又如何？已知⊿u=cv⊿T，空气的cv=0.71kJ/(kg·K)。
2-12 1m3容器内的空气，压力为p0，温度为T0。高压管路( p, T )与之相通，使容器内压力达到p时关上阀门。设高压管路、阀门与容器均绝热，但有一冷却水管通过容器。若欲在充气过程中始终维持容器中的空气保持T0，则需向冷却水放出的热量为Q，求Q。已知空气的R，cp和cv。
2-13 一台锅炉给水泵，将冷水压力由p1=6kPa升高至p2=2.0MPa，若冷凝水(水泵进口)流量为2×105kg/h，水密度ρH2O=1000kg/m3。假定水泵效率为0.88，问带动此水泵至少要多大功率的电机。
2-14 一燃气轮机装置如图2-11所示。空气由1进入压气机升压后至2，然后进入回热器，吸收从燃气轮机排出的废气中的一部分热量后，经3进入燃烧室。在燃烧室中与油泵送来的油混合并燃烧，产生的热量使燃气温度升高，经4进入燃气轮机(透平)作功。排出的废气由5送入回热器，最后由6排至大气。其中压气机、油泵、发电机均由燃气轮机带动。(1) 试建立整个系统的能量平衡式；(2)若空气质量流量1mg=50t/h，进口焓h1=12kJ/kg，燃油流量7mg=700kg/h，燃油进口焓h7=42kJ/kg，油发热量q=41800kJ/kg，排出废气焓h6=418kJ/kg，求发电机发出的功率。
图 2-11
2-15 某电厂一台国产50000kW汽轮机发电机组，锅炉蒸汽量为220t/h，汽轮机进口处压力表上的读数为10.0MPa，温度为540℃。汽轮机出口处真空表的读数为715.8mmHg。当时当地的大气压为760mmHg，汽轮机进、出口的蒸汽焓各为3483.4kJ/kg和2386.5kJ/kg。试求：(1) 汽轮机发出的轴功率为多少千瓦？(2) 若考虑到汽轮机进口处蒸汽速度为70m/s，出口处速度为140m/s，则对汽轮机功率的计算有多大影响？(3) 如已知凝汽器出口的凝结水的焓为146.54kJ/kg，而1kg冷却水带走41.87kJ的热量，则每小时需多少吨冷却水？是蒸汽量的几倍？ 精品文档
精品文档
2-16 空气在某压气机中被压缩，压缩前空气的参数为p1=0.1MPa，v1=0.845m3/kg；压缩后为p2=0.8MPa，v1=0.175m3/kg，若在压缩过程中每千克空气的内能增加146.5kJ，同时向外界放出热量50kJ；压气机每分钟生产压缩空气10kg。试求：(1) 压缩过程中对1kg空气所作的压缩功；(2) 每产生1kg压缩空气所需的轴功；(3) 带动此压气机所需功率至少要多少千瓦？
2-18 某燃气轮机装置如图2-12所示。已知压气机进口处空气的焓h1=290kJ/kg，经压缩后，空气升温使比焓增为h2=580kJ/kg，在截面2处与燃料混合，以c2=20m/s的速度进入燃烧室，在定压下燃烧，使工质吸入热量q=670kJ/kg。燃烧后燃气经喷管绝热膨胀到状态'3，'3h=800kJ/kg，流速增至'3c，燃气再进入动叶片，推动转轮回转作功。若燃气在动叶中热力状态不变，最后离开燃气轮机速度为c4=100m/s。求：
(1) 若空气流量为100kg/s，压气机消耗的功率为多少？
(2) 若燃料发热量q=43960kJ/kg，燃料耗量为多少？
(3) 燃气在喷管出口处的流速'3c是多少？
(4) 燃气透平('34过程)的功率为多少？
(5) 燃气轮机装置的总功率为多少？
图 2-12
精品文档
精品文档 第三章
3-1 容量为0.027m3的刚性储气筒，装有7×105Pa，20℃的空气，筒上装有一排气阀，压力达到8.75×105Pa时就开启，压力降为8.4×105Pa时才关闭。若由于外界加热的原因造成阀门的开启，问：(1) 当阀门开启时，筒内温度为多少？(2) 因加热而失掉多少空气？设筒内空气温度在排气过程中保持不变。
3-2 压气机在大气压力为1×105Pa，温度为20℃时，每分钟吸入空气为3m3。如经此压气机压缩后的空气送入容积为8m3的储气筒，问需若干时间才能使筒内压力升高到7.8456×105Pa，设筒内空气的初温、初压与压气机的吸气状态相同。筒内空气温度在空气压入前后并无变化。
3-9 3kg空气，p1=1.0MPa，T1=900K，绝热膨胀到p2=0.1MPa，试按气体热力性质表计算：(1) 终态参数v2和T2；(2) 膨胀功和技术功；(3) 内能和焓的变化。
3-10 某理想气体(其M已知)由已知的p1，T1定熵压缩到p2，又由定温压缩到同一个p2，这两个终态的熵差⊿s也已知，求p2。
3-11 图3-11所示的两室，由活塞隔开。开始时两室的体积均为0.1m3，分别储有空气和H2，压力各为0.9807×105Pa，温度各为15℃，若对空气侧壁加热，直到两室内气体压力升高到1.9614×105Pa为止，求空气终温及外界加入的Q，已知cv,a=715.94J/(kg·K)，kH2=1.41，活塞不导热，且与气缸间无摩擦。
图3-11
3-12 6kg空气由初态p1=0.3MPa、t1=30℃，经下列不同过程膨胀到同一终态p2=0.1MPa：(1)定温；(2)定熵；(3)n=1.2。试比较不同过程中空气对外作功，交换的热量和终温。
3-13 一氧气瓶容量为0.04m3，内盛p1=147.1×105Pa的氧气，其温度与室温相同，即t1=t0=20℃，求：(1) 如开启阀门，使压力迅速下降到p2=73.55×105Pa，求此时氧的温度精品文档
精品文档 T2和所放出的氧的质量⊿m；(2) 阀门关闭后，瓶内氧的温度与压力将怎样变化；(3) 如放气极为缓慢，以致瓶内气体与外界随时处于热平衡。当压力也自147.1×105Pa降到73.55×105Pa时，所放出的氧较(1)为多还是少？
3-14 2kg某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的三倍，温度从300℃降到60℃，膨胀期间作膨胀功418.68kJ，吸热83.736kJ，求cp和cv。
3-16 试证理想气体在T-s图上任意两条定压线(或定容线)之间的水平距离相等。
3-17 空气为p1=1×105Pa，t1=50℃，V1=0.032m3，进入压气机按多变过程压缩至p2=32×105Pa，V2=0.0021m3，试求：(1)多变指数；(2)所需压缩功(轴功)；(3)压缩终了空气温度；(4)压缩过程中传出的热量。
3-19 压气机中气体压缩后的温度不宜过高，取极限值为150℃，吸入空气的压力和温度为p1=0.1MPa，t1=20℃，求在单级压气机中压缩250m3/h空气可能达到的最高压力。若压气机缸套中流过465kg/h的冷却水，在气缸套中水温升高14℃，再求压气机必需的功率。
3-20 实验室需要压力为6.0MPa的压缩空气，应采用一级压缩还是两级压缩？若采用两级压缩，最佳中间压力应等于多少？设大气压力为0.1MPa，大气温度为20℃，n=1.25，采用间冷器将压缩空气冷却到初温，试计算压缩终了空气的温度。
3-21 三台压气机的余隙比均为0.06，进气状态均为0.1MPa，27℃，出口压力均为0.5MPa，但压缩过程的指数分别为n1=1.4，n=1.25，n=1，试求各压气机的容积热效率(设膨胀过程与压缩过程的多边指数相同)。
工程热力学习题解答
1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？
答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式
ddqupv 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。
2. 如果将能量方程写为
ddqupv
或 ddqhvp
那么它们的适用范围如何？
答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 uhpv，()dudhpvdhpdvvdp 对闭口系将 du代入第一式得 qdhpdvvdppdv
即 qdhvdp。
3. 能量方程 qupvdd（变大） 与焓的微分式 dddhupv（变大） 很相像，为什么热量 q不是状态参数，而焓 h 是状态参数？
答：尽管能量方程 qdupdv 与焓的微分式 dddhupv（变大）似乎相象，但两者的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dhdudpv
因为
0du，()0dpv
所以
0dh，
因此焓是状态参数。
而对于能量方程来说，其循环积分：
qdupdv
虽然： 0du
工程热力学习题及答案
工程热力学习题及答案
题目类型
一、 填空2。简短回答3。分析推理4。证据5。解释6。计算
一、填空题（共30分，每空1分）
1.可逆过程是准静态过程的一个充分条件。
2、系统与外界既无能量交换又无质量交换的系统叫做孤立系统。3、如大气压力为0.1mpa，则容器内真空度的最大值为0.1mpa。4、处于平衡状态的系统，其内部不存在势差。
5.系统进出口膨胀功、技术功和流量功的关系为wt+P2V2=w+p1v16，制冷系数取值范围为（0，+∞).
7、范德瓦尔方程提出的基本观点为：实际气体分子本身占有体积，实际气体分子间存在吸引力。
8.压缩系数的定义是实际气体的比热与理想气体的比热之比。9.在定容过程中向系统添加的热量用于提高系统的内能；恒压过程中向系统添加的热量用于提高系统的焓。
10、理想气体的真实比热不仅与气体的种类有关，还与气体的温度有关。11、气体总压力与分压力之间遵循道尔顿定律；总容积与分容积之间遵循阿密盖
沃尔特定律。
12、闭口系统的特点是控制质量；开口系统的特点是控制体积。13、理想气体绝热节流前后，熵增大，温度不变。
14.活塞式压缩机的间隙对排气量有影响；它对机组压缩轴的工作没有影响。15.在卡诺循环中，低温热源的温度对热效率有很大影响。16.冷凝现象只能在材料三相点压力以下发生。17.热力学第二定律的数学表达式是dsiso≥ 0
18、喷水蒸气加湿的过程为等温加湿过程，喷水加湿的过程为等焓加湿过程。19、如1kg湿空气中含有0.5kg水蒸气，则这种湿空气的含湿量为1000g/kg（a）。20、获得超音速气流的两个条件是βb≤βc和采用渐缩渐扩喷管。21、相对于蒸气压缩制冷而言，空气压缩制冷的缺点是制冷系数小；和单位工致的制冷量小。
22.在等熵流中，从亚音速流加速到超音速流的过程中，下列参数如何变化（增加和减少）：温度降低、比体积增加、声速降低。
工程热力学习题及答案 2
工程热力学习题及答案
工程热力学学习题及答案
热力学是工程学习中的重要一环，它涉及到能量转化、热力循环等方面的知识。在学习热力学的过程中，我们常常会遇到各种各样的学习题，下面就来看一些典型的热力学学习题及答案。
1. 问题：一个理想气体在等压过程中，从初始状态到终了状态，其内能增加了多少？
答案：在等压过程中，内能的增加量等于热量的增加量，即ΔU = q。因此，内能增加量等于所吸收的热量。
2. 问题：一个气缸中的气体经历了一个等温过程，温度为300K，初始体积为1m³，末了体积为2m³，求气体对外界所做的功。
答案：在等温过程中，气体对外界所做的功等于PΔV，即气体的压强乘以体积的变化量。因此，气体对外界所做的功为PΔV = nRTln(V₂/V₁)。
3. 问题：一个理想气体经历了一个绝热过程，初始温度为400K，初始体积为1m³，末了体积为0.5m³，求末了温度。
答案：在绝热过程中，气体的内能保持不变，即ΔU = 0。根据理想气体的状态方程PV = nRT，我们可以得到P₁V₁^γ = P₂V₂^γ，其中γ为绝热指数。利用这个关系式，可以求得末了温度。
通过以上几个典型的热力学学习题及答案，我们可以看到热力学知识的应用和计算是非常重要的。只有通过不断的练习和思考，我们才能更好地掌握热力学的知识，为今后的工程实践打下坚实的基础。希望大家在学习热力学的过程中能够勤加练习，不断提高自己的能力。
工程热力学习题解答-7学习
第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环
- 1 - 第七章 水蒸气性质和蒸汽动力循环
思 考 题
1. 理想气体的热力学能只是温度的函数，而实际气体的热力学能则和温度及压力都有关。试根据水蒸气图表中的数据，举例计算过热水蒸气的热力学能以验证上述结论。
[答]： 以500℃的过热水蒸汽为例，当压力分别为1bar、30bar、100bar及300bar时，从表中可查得它们的焓值及比容，然后可根据uhpv计算它们的热力学能，计算结果列于表中：
t[oC] P[bar]
v[m3/kg] h[kJ/kg] u[(kJ/kg)]
500 1 3.565 3487.9 3131.4
30 0.1161 3456.4 3108.4
100 0.03277 3374.1 3046.4
300
0.008679 3083.9 2823.5
由表中所列热力学能值可见：虽然温度相同，但由于是实际气体比容不同，热力学能值也不同。
2. 根据式(3-31)chTpp可知：在定压过程中dh=cpdT。这对任何物质都适用，只要过程是定压的。如果将此式应用于水的定压汽化过程，则得dh = cpdT=0（因为水定压汽化时温度不变，dT=0）。然而众所周知 , 水在汽化时焓是增加的
(dh>0)。问题到底出在哪里?
[答] ：的确，dh=cpdT 可用于任何物质，只要过程是定压过程。水在汽化时，压力不变，温度也不变，但仍然吸收热量（汽化潜热）吸热而不改变温度，其比热应为无穷大，即此处的pC亦即为TC，而TC。此时0dh＝不定值，因此这时的焓差或热量（潜热）不同通过比热和温差的乘积来计算。
3. 物质的临界状态究竟是怎样一种状态？
[答] ：在较低压力下，饱和液体和饱和蒸汽虽具有相同的温度和压力，但它们的密度却有很大的差别，因此在重力场中有明显的界面（液面）将气液两相分开，随着压力升高，两饱和相的密度相互接近，而在逼近临界压力（相应地温度也逼近临界温度）时，两饱和相的密度差逐渐消失。流体的这种汽液两相无法区分的状态就是临界状态。由于在临界状态下，各微小局部的密度起伏较大，引起光线的散射形成所谓临界乳光。
工程热力学习题解答-4-02
1 第四章 热力学第二定律
例 题
例
4-1 先用电热器使
20 kg、温度
t
0=20 ℃的凉水加热到
t
1=80 ℃，然后再与
40 kg、温度为
20 ℃的
凉水混合。求混合后的水温以及电加热和混合这两个过程各自造成的熵产。水的比定压热容为
4.187
kJ/（
kg·K）；水的膨胀性可忽略。
[编题意图
]
实际过程中熵产的计算是本章的重点和难点之一，本题的目的在于检测和练习电热器加
热造成的熵产和不等温水混合过程中的熵产的分析计算。
[解题思路
]
电加热水过程引起熵产是由于电功转变为热产，水吸收这个热后其自身温度逐渐上升，
这是一个不断积累过程，需通过微元热产量
gQ与水变化的水温
T之比这个微元熵产的积分求得。
要求凉水与热水混合造成的熵产，必须先求出
20kg80℃的水放热的熵减与
20℃的凉水吸热的熵增，
这种内热流造成的熵产也是个逐渐积累的过程，也需积分求得。整个加热混合造成的总熵产由二者
相加得到。
[求解步骤
]
设混合后的温度为
t，则可写出下列能量方程：
1120ppmcttmctt
即
2041878040418720kgkJ/(kgC)CkgkJ/(kgC)Coooo
..tt
从而解得
t = 40 ℃ （
T = 313.15 K）
电加热过程引起的熵产为
1
g
0g1
1
g1
0d
lnT
Q
p
p
TQmcT
T
Smc
TTT
353.15K
20kg4.187kJ/(kgK)ln
293.15K
=15.593 kJ / K
混合过程造成的熵产为
i
1012
i
g12
10dd
lnlnTT
pp
Q
pp
TTmcTmcT
QTT
Smcmc
TTTTT
313.15K
20kg4.187kJ/(kgK)ln
353.15K
313.15K
40kg4.187kJ/(kgK)ln
293.15K
10.966kJ/K11.053kJ/K0.987kJ/K
清华大学工程热力学习题课
仅供个人参考
不得用于商业用途 For personal use only in study and research; not for commercial use
工程热力学课程习题
第一章
1-1 试将1物理大气压表示为下列液体的液柱高(mm)，(1) 水，(2) 酒精，(3) 液态钠。它们的密度分别为1000kg/m3，789kg/m3和860kg/m3。
1-4 人们假定大气环境的空气压力和密度之间的关系是p=cρ1.4，c为常数。在海平面上空气的压力和密度分别为1.013×105Pa和1.177kg/m3，如果在某山顶上测得大气压为5×104Pa。试求山的高度为多少。重力加速度为常量，即g=9.81m/s2。
1-7 如图1-15 所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa，表B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 1-15
1-8 若某温标的冰点为20°，沸点为75°，试导出这种温标与摄氏度温标的关系(一般为线性关系)。
1-10 若用摄氏温度计和华氏温度计测量同一个物体的温度。有人认为这两种温度计的读数不可能出现数值相同的情况，对吗？若可能，读数相同的温度应是多少？
1-14 一系统发生状态变化，压力随容积的变化关系为pV1.3=常数。若系统初态压力为600kPa，容积为0.3m3，试问系统容积膨胀至0.5m3时，对外作了多少膨胀功。
1-15 气球直径为0.3m，球内充满压力为150kPa的空气。由于加热，气球直径可逆地增大到0.4m，并且空气压力正比于气球直径而变化。试求该过程空气对外作功量。
1-16 1kg气体经历如图1-16所示的循环，A到B为直线变化过程，B到C为定容过程，C到A为定压过程。试求循环的净功量。如果循环为A-C-B-A则净功量有何变化？
工程热力学知识点总结
工程热力学知识点总结
工程热力学知识点总结
在我们平凡的学生生涯里，看到知识点，都是先收藏再说吧！知识点在教育实践中，是指对某一个知识的泛称。为了帮助大家更高效的学习，以下是小编整理的工程热力学知识点总结，希望对大家有所帮助。
第一章、基本概念
1、边界
边界有一个特点（可变性）：可以是固定的、假想的、移动的、变形的。
2、六种系统（重要！）
六种系统分别是：开（闭）口系统、绝热（非绝热）系统、孤立（非孤立）系统。
a.系统与外界通过边界：功交换、热交换和物质交换.
b.闭口系统不一定绝热，但开口系统可以绝热。
c.系统的取法不同只影响解决问题的难易，不影响结果。
3、三参数方程
a.P=B+Pg
b.P=B-H
这两个方程的使用，首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压，即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。正用1，负用2。
ps.《工程热力学（第六版）》书8页的系统，边界，外界有详细定义。
第二章、气体热力性质
1、各种热力学物理量
P：压强[单位Pa]
v：比容（单位m^3/kg）
R：气体常数（单位J/(kg*K)）书25页
T：温度（单位K） m：质量（单位kg）
V：体积（单位m^3）
M：物质的.摩尔质量（单位mol）
R：8.314kJ/(kmol*K)，气体普实常数
2、理想气体方程：
Pv=RT
PV=m*R。*T/M
Qv=Cv*dT
Qp=Cp*dT
Cp-Cv=R
另外求比热可以用直线差值法！
第三章、热力学第一定律
1、闭口系统：
Q=W+△U
微元：δq=δw+du （注：这个δ是过程量的微元符号）
2、 闭口绝热
δw+du=0
3、闭口可逆
δq=Pdv+du
4、闭口等温
δq=δw
5、闭口可逆定容
δq=du
6、理想气体的热力学能公式
dU=Cv*dT
一切过程都适用。为什么呢？ 因为U是个状态量，只与始末状态有关、与过程无关。U是与T相关的单值函数，实际气体只有定容才可以用
工程热力学习题解答 2
1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？
答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式
ddqupv 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。
2. 如果将能量方程写为
ddqupv
或 ddqhvp
那么它们的适用围如何？
答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的部平衡过程。因为 uhpv，()dudhpvdhpdvvdp 对闭口系将 du代入第一式得 qdhpdvvdppdv
即 qdhvdp。
3. 能量方程 qupvdd（变大） 与焓的微分式 dddhupv（变大） 很相像，为什么热量 q不是状态参数，而焓 h 是状态参数？
答：尽管能量方程 qdupdv 与焓的微分式 dddhupv（变大）似乎相象，但两者的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dhdudpv蜒?
因为
0duÑ，()0dpvÑ
所以
0dhÑ，
因此焓是状态参数。
而对于能量方程来说，其循环积分：
qdupdv蜒?
虽然： 0duÑ
工程热力学习题(第章)解答鄂加强
第5章 热力学第二定律
5.5 三个刚性物体A、B、C组成的封闭绝热系统，其温度分别为T
A=200K、T
B=400K、T
C=600K，其热容
量(mc)分别为(mc)
A=10J/K、(mc)
B=4J/K、(mc)
C=6J/K。试求：①三个物体直接接触传热达到热平衡时的温
度T
x，并求此过程封闭绝热系统相应的总熵变；②三个物体经可逆热机而达到热平衡时的温度T
m，及此
过程所完成的总功量W
net。
解： ①能量平衡方程：
(mc)
A(T
x-T
A)+ (mc)
B(T
x-T
B)+ (mc)
C(T
x-T
C)=0
由题设：(mc)
A=10J/K、(mc)
B=4J/K、(mc)
C=6J/K，则易得：
T
x=(10T
A+ 4T
B+ 6T
C)/20=(10×20+ 4×400+ 6×600)/20=360K
xxx
ABC
AAA()ln()ln()ln
360360360
10ln4ln6ln2.4J/(kgK)
200400600TTT
Smcmcmc
TTT∆=++
=×+×+×=⋅
②对于三个刚性物体A、B、C组成的封闭绝热系统，有：
A的总熵变：
m
AA
A()lnT
Smc
T∆=；B的总熵变：
m
BB
B()lnT
Smc
T∆=；C的总熵变：
m
BC
C()lnT
Smc
T∆=
由于
isoABCSSSSS∆=∆+∆+∆+∆
可逆机，且
iso0S∆=，=0S∆
可逆机，则：
ABC0SSS∆+∆+∆=⇒mmm
ABC
ABC()ln+()ln+()ln=0TTT
mcmcmc
TTT
mmm
ABC10ln4ln6ln0TTT
TTT×+×+×=⇒1046mmm
ABC()()()1TTT
TTT⋅⋅=
⇒201046104620
mABC200400600TTTT==××=319.4 K
由热力学第一定律可知：Q=∆U+W
net，其中Q=0，则：
W
net=-∆U =-(∆U
A+∆U
B+∆U
C)
=-[(mc)
A(T
m-T
A)+ (mc)
B(T
m-T
工程热力学知识点电子版
工程热力学知识点电子版
1.热力学基本概念：包括热力学系统、态函数、过程、平衡等基本概念。
2.热力学定律：包括热平衡第一定律（能量守恒），热平衡第二定律（熵增原理）以及热平衡第三定律（绝对零度定律）。
3.理想气体的热力学性质：包括状态方程、卡诺循环、理想气体的内能、焓、熵等性质，以及理想气体的不可逆过程等。
4.热功学：包括热力学势、热力学基本方程、热力学关系、开放系统的热力学分析等。
5.蒸汽循环与汽轮机：包括蒸汽循环的基本原理、热力学效率、汽轮机的工作原理和热力学分析等。
6.冷热交换过程：包括传热方式、传热定律、传热设备的热力学设计等。
7.蒸发和冷凝：包括蒸发和冷凝的热力学原理、热传导、传质机制等。
8.混合物与溶液的热力学性质：包括理想混合物的热力学分析、溶解度、等温吸收和等温蒸馏等。
9.平衡态的热力学：包括平衡态判定、化学反应的平衡和平衡常数等。
10.非平衡态的热力学：包括非平衡态的基本概念、非平衡态热力学平衡准则等。
11.热力学循环与工作系统：包括往复式热机循环（如柴油循环、克氏循环等）、蒸汽循环的分析、制冷循环等。 以上仅列举了一些工程热力学的基本知识点，具体内容还包括一些相关的热力学计算方法和应用，如热力学分析软件的应用、能源转化系统的分析等。