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大连理工大学2015年硕士研究生入学考试大纲科目代码：841 科目名称：热工基础
试题分为两部分
第一部分为必做题（50分），全部是简答题。其中：工程热力学（25分）、传热学（25分）
注：这部分所有考生必须作答
第二部分为选做题（100分）
注：考生根据自己的情况，可以选答《工程热力学》，也
可以选答《传热学》，但只能选答一门。如果两门课
都选，则只计得分较少的那门课的成绩。
参考教材
传热学：杨世铭，陶文铨编著，传热学（第四版），高等教育出版社，2006年。
工程热力学：沈维道等编写，工程热力学，高等教育出版社，2007年出版。传热学
试题具有以下题型：简答题，计算题，推导和证明题。参考教材为杨世铭，陶文铨编著，传热学（第四版），高等教育出版社，2006年。具体复习大纲如下：
一、绪论
1. 热量传递的三种基本方式；
2. 传热过程和传热系数。
二、稳态热传导
1. 导热基本定律；
2. 导热微分方程式及定解条件；
3. 通过平壁、圆筒壁和其他变截面物体的导热；
4. 通过肋片的导热；
5. 具有内热源的导热。
3、非稳态热传导
1. 非稳态导热的基本概念；
2. 集总参数法的简化分析。
四、热传导问题的数值解法
1. 导热问题数值求解的基本思想；
2. 内节点和边界节点的离散方程建立；
3. 非稳态导热问题的数值解法。
五、对流传热的理论基础
1. 对流换热概说；
2. 对流换热问题的数学描写；
3. 对流换热的边界层微分方程组；
4. 流体外掠平板层流对流换热分析解。
6、 单相对流换热实验关联式
1. 相似原理概念；
2. 相似原理的应用；
3. 内部流动强制对流换热实验关联式；
4. 外部流动强制对流换热实验关联式；
5. 自然对流换热及其实验关联式。
7、 相变对流换热
1. 凝结换热现象；
2. 膜状凝结分析解及实验关联式；
3. 影响膜状凝结的因素；
4. 沸腾换热现象；
5. 影响沸腾换热的因素；
6. 热管换热（了解热管换热的工作过程及原理）
八、热辐射基本定律和辐射特性
1. 热辐射现象的基本概念；
2. 黑体热辐射的基本定律；
3. 固体和液体的辐射特性；
4. 实际物体的吸收比与基尔霍夫定律。
九、辐射换热的计算
1. 角系数的定义、性质及计算；
2. 被透热介质隔开的两固体表面间的辐射传热；
3. 多表面系统辐射换热计算；
4. 气体辐射特点；
5. 辐射换热的控制（强化与削弱）。
十、传热过程分析与换热器热计算
1. 传热过程的分析和计算；
2. 热量传递过程的控制（强化与削弱）；
3. 换热器的型式及平均温差；
4. 换热器的热计算。
工程热力学
试题分为以下几种题型：概念题，简答题，计算题，推导和证明题，热力过程和热力循环的状态参数坐标图。参考教材为高等教育出版社2007年出版、沈维道等编写的第四版《工程热力学》教材。具体复习大纲如下：
一、绪论
1、热能及其利用
2、工程热力学的主要内容和研究方法
二、基本概念及定义
1、热能和机械能相互转换的过程
2、热力系统
3、工质的热力学状态及其基本状态参数
4、平衡状态、状态方程式和坐标图
5、工质的状态变化过程
6、过程功和热量
7、热力循环
三、热力学第一定律
1、热力学第一定律的实质
2、热力学能和总能
3、能量的转化和传递
4、焓
5、热力学第一定律的基本能量方程式
6、开口系统能量方程式
7、能量方程式的应用
四、气体和蒸汽的性质
1、理想气体的概念
2、理想气体的比热容
3、理想气体的内能、焓和熵
4、水蒸汽的饱和状态和相图
5、水蒸汽水的汽化过程和临界点
6、水和水蒸汽状态参数
7、水蒸汽表和图
五、气体和蒸汽的基本热力过程
1、理想气体的可逆多变过程
2、定容过程
3、定压过程
4、定温过程
5、绝热过程
6、理想气体热力过程综合分析
7、水蒸汽的基本过程
六、热力学第二定律
1、热力学第二定律
2、卡诺循环和多热源可逆循环分析
3、卡诺定理
4、熵、热力学第二定律的数学表达式
5、熵方程
6、孤立系统熵增原理
7、火用参数的基本概念，热量火用
8、工质火用及系统火用平衡方程
七、实际气体的性质
1、理想气体状态方程用于实际气体的偏差
2、范德瓦尔方程
3、对应态原理与通用压缩因子图
八、气体和蒸汽的流动
1、稳定流动的基本方程式
2、促使流速改变的条件
3、喷嘴的计算
4、背压变化时喷管内流动过程简析
5、有摩阻的绝热流动
6、绝热节流
九、压气机的热力过程
1、单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量
2、隙容积的影响
3、多级压缩和级间冷却
4、叶轮式压气机的工作原理
十、气体动力循环
1、分析动力循环的一般方法
2、活塞式内燃机实际循环的简化
3、活塞式内燃机的理想循环
4、活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较
5、燃气轮机装置循环
6、燃气轮机装置的定压加热实际循环
7、提高燃气轮机装置循环热效率的措施
十一、蒸汽动力装置循环
1、简单蒸汽动力装置循环——朗肯循环
2、再热循环
3、回热循环
4、热电合供循环
十二、制冷循环
1、概述
2、压缩空气制冷循环
3、压缩蒸汽制冷循环
4、制冷剂的性质
十三、理想气体混合物及湿空气
1、理想气体混合物
2、理想气体混合物的比热容、内能、焓和熵
3、湿空气
4、湿空气的状态参数
5、湿球温度和绝热饱和温度
6、湿空气的焓―湿图(h―d图)
7、湿空气的过程及应用
《工程热力学A》(含实验)课程教学大纲 课程编码：08242025 课程名称：工程热力学A 英文名称：Engineering Thermodynamics A 开课学期：4 学时/学分：54 / 4 （其中实验学时：6 ） 课程类型：学科基础课 开课专业：热能与动力工程（汽车发动机方向）、热能与动力工程（热能方向） 选用教材：陈贵堂《工程热力学》北京理工大学出版社，1998； 陈贵堂王永珍《工程热力学》（第二版）北京理工大学出版社，2008 主要参考书： 1．陈贵堂王永珍《工程热力学学习指导》北京理工大学出版社，2008 2．华自强张忠进《工程热力学》.高等教育出版社.2000 3．沈维道，蒋智敏，童钧耕．工程热力学．第三版．北京：高等教育出版社，2001 4．曾丹苓，敖越，张新铭，刘朝编．工程热力学．第三版．北京：高等教育出版社，2002 5．严家马录．工程热力学．第三版．北京：高等教育出版社，2001 执笔人：王永珍 一、课程性质、目的与任务 该课程是热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业基础课，是本专业学生未来学习、生活与工作的基石。通过它的认真学习可以可使学生了解并掌握一种新的理论方法体系，了解并掌握关于能量转换规律及能量有效利用的基本理论、树立合理用能思想，并能应用这些理论对热力过程及热力循环进行正确的分析、计算，为学生学习专业课程提供充分的理论准备，同时培养学生对工程中有关热工问题的判断、估算和综合分析的能力，为将来解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。 二、教学基本要求 通过本课程的学习可使学生了解并掌握关于能量转换规律及能量有效利用的基本理论、树立合理用能思想，并能应用这些理论对热力过程及热力循环进行正确的分析、计算。同时学生还可了解并掌握一种新的理论方法体系——外界分析法（The Surrounding Analysis Method, SAM），有利与开阔学生分析问题、解决问题的思路，有利于培养学生对工程中有关热工问题的判断、估算和综合分析的能力与素质，为将来解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。 三、各章节内容及学时分配 绪论introduction（1学时） 主要内容是让学生了解工程热力学的研究对象及研究方法、经典热力学理论体系的逻辑结构、SAM体系的逻辑结构及其主要特点。 一、热力学的定义、研究目的及分类Definition, Purpose, Classification 二、本门课的主要内容Contents 三、本门课的理论体系theory systems 第一章基本概念及定义Basic Concepts and Definitions（3学时，重点） 1-1 热力学模型The Thermodynamic Model of the SAM System 让学生了解并掌握热力学系统、边界、外界等概念，了解并重点掌握外界分析法的基本热力学
店铺热门资料清单 东北地区(uangla) 东北财经大学-------管理学1，行政管理学2，经济学8会计学 大连理工大学----信号1材料科学新闻专业传热学行政管理877经济学876管理学828工程管理自动控制电子技术 东北师范大学语言文学 东北大学机械设计 哈尔滨工业大学---电气，自控 吉林大学经济学新闻学行政管理 大连海事大学海商法 京津地区(uangla) 396经济类联考综合能力 北大-------光华金融学1半导体经济学院2行政管理学3传播学汇丰商学院2ccer国民经济学； 人大-------经济学综合18，431金融学综合5，管理综合4，新闻传播学1新闻传播硕士2，人力资源4行政管理 人行五道口(127拍拍店）7 中央财经大学-------801经济学8，812经济学2，431金融学综合1，802管理学2； 北京交通大学-------通信6,电路；机械1管理学 中科院-------生化分子生物学1，信号2（统一命题，电子所，微电子所，微系统所），物理化学1，统一命题电子线路，微电子所电子线路，植物学，植物生理学，微生物；分析化学有机化学 对外贸易大学-------经济学，工商管理，431金融学综合1,国际法3； 北京邮电大学-------电子电路；经济学电子信号 北京科技大学------物理化学1金属学1管理学1；材料科学 南开大学-------经济学1 北京体育大学-----体育人文 燕山大学-------机械1 河北工业大学------电路2 中国传媒大学--------新闻与传播专硕传播学新闻学艺术硕士716设计艺术天津大学---------信号832运筹学431金融学 华北电力大学----电力系统及自动化1，经济与管理电路 中国石油大学物理化学（华东） 清华大学------电路原理；清华大学车辆工程；431金融学；信号 中央民族大学理论经济学 新闻与传播硕士MJC334新闻与传播专业综合能力考研资料 北京体育大学-体育人文 北京工业大学自动控制 北京理工大学：882电路信号与系统经济学化工原理运筹 北京外国语大学经济学
西安交通大学 “热工基础”课程教学大纲 英文名称：FUNDAMENTS OF THERMODYNAMICS AND HEAT TRANSFER 课程编码：ENPO2103 学时： 48 学分：2.5 适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、飞行器设计与工程、飞行器制造工程和工程力学等本科生 先修课程：高等数学，大学物理 使用教材及参考书： 教材 《热工基础与应用》(第二版) 傅秦生赵小明唐桂华. 北京：机械工业出版社，2007 参考书 《热工基础》张学学，李桂馥. 北京：高等教育出版社 2000 《传热学》（第四版）杨世铭陶文铨. 北京：高等教育出版社 2006 《工程热力学》刘桂玉刘志刚阴建民何雅玲. 北京：高等教育出版社 1998 一、课程性质、目的及任务 热工基础是讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械学院机械工程与自动化专业、材料学院材料科学与工程专业、航空航天学院飞行器设计与工程专业、飞行器制造工程专业和建力学院工程力学等专业的一门必修课程。 本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础,如：热能和机械能的相互转换，热量传递，温度场和材料热应力分析，耗散结构和有关本构结构、热力耦合问题的解决等。 通过本课程学习，应该使学生掌握包括热力学和传热学两方面的热工理论知识，获得有关热科学的基本计算训练和解决有关热工工程问题的基本能力。同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理奠定基础。 二、教学基本要求 1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算； 2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算； 3．掌握不同工质热力过程的基本分析方法，能对工程热力过程进行计算，具有解决实际工程中有关
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W
《工程热力学及内燃机原理》教学大纲 开课单位：汽车工程系 课程代号： 学分：4 总学时：64 H 课程类别：限选考核方式：考试 基本面向：车辆工程专业 一、本课程的目的、性质及任务 本课程为车辆工程专业的一门专业课。通过本课程的学习，学生掌握热力学的基本概念和内燃机基本原理，能对内燃机的性能进行全面的、系统的分析，具备一定的热力学过程和内燃机主要参数的计算能力，并为以后学习机械方面的专业课程打好基础。 二、本课程的基本要求 掌握热力学的基本概念和内燃机基本原理，掌握热力学第一定律和热力学第二定律；了解各种常用工质的热力性质；能根据热力学基本定律，结合工质的热力性质，分析计算实现热能和机械能相互转换的各种热力过程和热力循环；了解提高热效率的正确途径和措施。了解内燃机排污、噪声、振动的知识，掌握内燃机台架试验的基本知识和基本技能。 三、本课程与其他课程的关系 学习本课程前，应先修“高等数学”、“大学物理学”、“机械原理”、“汽车构造”等课程。只有在学好上述课程的基础上才能更好的学习本课程。 四、本课程的教学内容 第一部分工程热力学部分 绪论
（一）热能及其利用 （二）热力学发展简史 （三）工程热力学的主要内容及研究方法 第一章基本概念（一）热能在热机中转变成机械能的过程（二）热力系统 （三）工质的热力学状态及其基本状态参数（四）平衡状态，状态方程式，坐标图（五）工质的状态变化过程 （六）过程功和热量 （七）热力循环 第二章热力学第一定律（一）热力学第一定律的实质 （二）热力学能和总能 （三）能量的传递和转化 （四）焓 （五）热力学第一定律的基本能量方程式（六）开口系统能量方程式 （七）能量方程式的应用 第三章理想气体的性质（一）理想气体的概念 （二）理想气体状态方程式 （三）理想气体比热容 （四）理想气体的热力学能、焓和熵
第11章 模拟电子电路读图 11.1 复习笔记 一、读图的思路和步骤 1．了解用途：了解所读电路应用于何处及其所起作用。 2．化整为零：将所读电路分解为若干具有独立功能的部分。 3．分析功能：选择合适的方法分析每部分电路的工作原理和主要功能。 4．统观整体：将每部分电路用框图表示，根据各部分联系将框图连接起来，得到整个电路的方框图。 5．性能估算：对各部分电路进行定量估算，从而得出整个电路的性能指标。 二、基本分析方法回顾 1．小信号情况下的等效电路法 用半导体管在低频小信号作用下的等效电路取代放大电路交流通路中的管子，便可得到放大电路的交流等效电路。 2．频率响应的求解办法 : 首先画出适于信号频率0∞的等效电路，求出电路的上、下限频率，然后写出电压放大倍数的表达式，最后画出波特图。 3．反馈的判断方法 反馈的判断方法包括有无反馈、直流反馈和交流反馈、反馈极性(利用瞬时极性法)的判断，以及交流负反馈反馈组态(电压串联、电压并联、电流串联、电流并联)的判断。
5．运算电路运算关系的求解方法 以“虚短”和“虚断”为基础，利用节点电流法和叠加原理适于多个输入信号的情况．即可求出输出与输入的运算关系式。 6．电压比较器电压传输特性的分析方法 令集成运放同相输入端和反相输入端电位相等求出阈值电压，根据输入电压作用于集成运放的同相、反相输入端来确定输出电压在输入电压过阈值电压时的跃变方向。 7．波形发生器的判断方法 ①正弦波振荡：需要满足正反馈和选频网络两个条件才能振荡； ②非正弦波振荡：先观察是否有RC电路或积分电路，然后观察两个输出状态是否可以自动转换，即能否起振。 8．功率放大电路最大输出功率和转换效率的分析方法 首先求出最大不失真输出电压，然后求出负载上可能获得的最大交流功率，即为最大输出功率。输出最大输出功率时，电源提供的平均电流与电源电压相乘，即得到电源的平均功率。最大输出功率与此时电源提供的平均功率之比为转换效率。
西安交通大学考研历年真题解析 ——805工程热力学 主编：弘毅考研 编者：孤独的坚持 弘毅教育出品 https://www.doczj.com/doc/5f13369752.html,
【资料说明】 《工程热力学专业历年真题解析（专业课）》系西安交通大学优秀工程热力学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。 历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是我们聚团队之力，编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们很多东西。 1.命题风格与试题难易 第一眼看到西交大历年试题的同学，都觉得试题“简单”。西交大的试题不偏、不怪，但想拿高分，不容易。题目不多，因此每题所占分值量大。 其实，“试题很基础”----“试题很简单”----“能得高分”根本不是一回事。试题很基础，所以大部分学生都能算出结果，但是想得高分，就要比其他学生强，要答的条理、完整且结果正确，这不容易。大家不要被试题表象所迷惑。很多学生考完，感觉超好，可成绩出来分数却不高，很大程度上就是这个原因：把考的基础当成考的简单。其实这很像武侠小说中的全真教，招式看似平淡无奇，没有剑走偏锋的现象，但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识，但是，我们要答的规范，让老师给你满分，这并不容易。 2.考试题型与分值 大家要了解有哪些题型，每个题型的分值。从最近几年看，西交大的试题类型基本没有变化，分为填空、简答及计算。填空10道题，每题5分，这考察考生的基础知识掌握情况，不应失分。简答题一般20分，这需要考生对所要回答的问题有清楚全面的认知。计算题占分值最高，需要考生重视。再往历年回顾，还有判断选择作图题等，需要考生适当留意。 3.各章节的出题比重 西交大的专业课没有考试大纲，因此没有重、难点的告知，但大家可以通过对历年真题的分析，掌握各个章节在整个考研中的重要地位。本团队着重推荐西交大何雅玲老师编著的《工程热力学精要分析典型题解》。 4.重要的已考知识点 考研专业课试卷中，很多考点会反复出现，一方面告诉大家这是重点，另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点，灵活的掌握各种答题方法。对于反复考查的知识点，一
1.系统：在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之为热力系统，简称系统。 2.系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。 3.状态参数：用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、比体积等。工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学能、比焓、比熵等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称为基本状态参数。 4.可逆过程：如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。 准平衡过程：所经历的每一个状态都无限地接近平衡状态的过程。 可逆过程的条件：准平衡过程＋无耗散效应。 5.绝对压力p 、大气压力p b 、表压力p e 、真空度p v 只有绝对压力p 才是状态参数 1.热力学能：不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。热力学能符号：U ，单位：J 或kJ 。 热力系统储存能=宏观动能、宏观位能+热力学能 储存能：E ，单位为J 或 kJ 2.热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律，可表述为：a.在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。 b.不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。 c.进入系统的能量－离开系统的能量 = 系统储存能量的变化 3.闭口系统：与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统 闭口系统的热力学第一定律表达式 对于微元过程 对于可逆过程 对于单位质量工质 对于单位质量工质的可逆过程 4.开口系统稳定流动实现条件 1）系统和外界交换的能量（功量和热量）与质量不随时间而变； 2）进、出口截面的状态参数不随时间而变。 理想气体状态方程 R g 为气体常数，单位为J/(kg·K) 2.比热容：物体温度升高1K （或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容 比热容（质量热容）：单位质量物质的热容，c ，J/(kg·K) 道尔顿定律：混合气体的总压力等于各组元分压力之和（仅适用于理想气体） d q u w δ=+ δ2f s 1 2 Q H m c mg z W =?+?+?+g pv R T =pV nRT =d d q q c T t δδ==
《热工基础实验》课程实验教学大纲 课程名称：热工基础实验 英文名称：：Fundamental experiments of thermodynamics and heat transfer 是否独立设课：是实验类别：专业基础 实验课程性质：必修实验项目数：8个 必做实验项目数：8个选做实验项目数：0 开放实验项目数：8个综合性、设计性实验数：7个 一、学时、学分 课程总学时：16实验学时：2/个 课程总学分： 1 实验学分：1 二、实验教学目的与基本要求 在本科生实验教学工作中，不断更新实验教学观念，改革实验教学内容和方法，探索一种可发掘学生个性和特长的多层次实验教学方法。 学生应集中时间，独立、系统、详细、全面的研究和实践，在知识、能力、素质等方面协调发展。 三、主要仪器设备
四、实验课程内容与学时分配 注：适用专业、年级：1、能动大三本科生土木学院大二本科生2、 3、4、
五、考核方式 1、实验报告：本门课程对实验报告的要求（应包括对报告内容、格式的要求）。 1）学习目的；2）实验原理；3）实验数据采集；4）实验数据处理；5）结论分析6）统一的作业册 2、考核方式： （1）实验课的考核方式； 1）预习回答问题和实验操作； 2）实验报告 （2）实验课考核成绩确定，实验课成绩占课程总成绩的比例等。 预习回答问题和实验操作占40% 实验报告占60% 六、使用教材、主要参考书 1、使用教材：热工基础实验讲义 （1）编者．书名．出版地：出版社, 出版年 李河.《热工基础实验讲义》.大连理工大学.大工印刷厂.2008 2、主要参考书： 编者．书名．出版地：出版社, 出版年 （1）施明恒.《热工实验的原理和技术》. 东南大学出版社 （2）《量热技术和热物性测定》. 中国科学技术大学出版社 实验教学大纲制订者：李河 审定者： 能源与动力工程学院学院（系、部）实验中心（实验室）
数字电路考研康华光电子技术基础数字部分考研真题 与笔记 一、数电考研考点复习笔记 1.1 复习笔记 本章是《电子技术基础数字部分》的开篇，主要讲述了模拟信号和数字信号以及数字信号的描述方法，进而讨论了数制、二进制的算术运算、二进制代码和数字逻辑的基本运算，是整本教材的学习基础。笔记所列内容，读者应力求理解和熟练运用。 一、模拟信号与数字信号 1模拟信号和数字信号（见表1-1-1） 表1-1-1 模拟信号和数字信号 2数字信号的描述方法（见表1-1-2）
表1-1-2 数字信号的描述方法 3数字波形详细特征 （1）数字波形的两种类型见表1-1-3 表1-1-3 数字波形的类型 （2）周期性和非周期性 与模拟信号波形相同，数字波形亦有周期型和非周期性之分。周期性数字波形常用周期T和频率f来描述。脉冲波形的脉冲宽度用表示，所以占空比 （3）实际数字信号波形 在实际的数字系统中，数字信号并不理想。当从低电平跳变到高电平，或从高电平跳到低电平时，边沿没有那么陡峭，而要经历一个过渡过程。图1-1-1为非理想脉冲波形。
图1-1-1 非理想脉冲波形（4）波形图、时序图或定时图 波形图、时序图或定时图概述见表1-1-4。 表1-1-4 波形图、时序图或定时图概述 时序图和定时图区别与特征见表1-1-5。 表1-1-5 时序图、定时图特征 二、数制 1几种常用的进制（见表1-1-6） 表1-1-6 几种常用的进制
2进制之间的转换 （1）其他进制转十进制 任意一个其他进制数转化成十进制可用如下表达式表示： 其中R表示进制，Ki表示相应位的值。例如（二进制转十进制）：（1011.01）2＝1×23＋0×22＋1×21＋1×20＋0×2－1＋1×2－2＝（11.25）10。 （2）十进制转二进制 ①整数部分的转换：将十进制数除以2，取所余数为k0；将其商再除以2，取其余数为k1，……以此类推，直到所得商等于0为止，余数k n…k1k0（从下往上排）即为二进制数。以273.69为例，如图1-1-2所示。 ②小数部分的转换：将十进制数乘以2，取乘积的整数部分为k-1；将乘积的小数部分再乘以2，取乘积的整数部分为k-2，……以此类推，直到求出要求的位数
答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。 答：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程： 59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0?05 Pa，T1=600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K)，c p=0.523 kJ/(kg稫)，求：（1）终了状态的温度T2、压力p2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。 答：由题意：△U = 0 →T2 = T1 = 600 K 由理想气体气体状态方程，有： 60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？ 答：∵定压过程总加热量为：q =c p△T 其中用来改变热力学能的部分为：△u= c V△T 而c p = c V+R g ∴定压过程用来作功的部分为：w =R g△T 61. 2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从300℃降低到
60℃，膨胀过程中作功418.68kJ，吸热83.736kJ，求：气体的c p和c V。 答：由闭口系能量方程： 62. 3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合，水的比热为4.187 kJ/(kg·K)，求此混合过程的熵变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？（提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态） 答：思路：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。 取该绝热容器为闭口系，设热水用角标H表示，冷水用角标C表示，并注意液体 c p = c V = c 由闭口系能量方程：
工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （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 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。 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 ?=
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 ?==-= 2 2212ε，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） 8. 一个控制质量由初始状态A 分别经可逆与不可逆等温吸热过程到达状态B ，若两过程中热源温度均为 r T 。试证明系统在可逆过程中吸收的热量多，对外做出的膨胀功也大。
课程编号：241123 总学分：2 热工基础 （Basis of Heat Energy Engineering） 课程性质：专业基础课/选修 适用专业：车辆工程 学时分配：课程总学时：32 学时，其中：理论课学时：32 学时 先行、后续课程情况：先行课：高等数学、大学物理；后续课：发动机原理。 教材：傅秦生,何雅玲,赵小明. 热工基础与应用，机械工业出版社，2003. 参考书目：1. 童钧耕主编. 工程热力学（4版），北京：高等教育出版社，2007. 2. 姚仲鹏、王瑞君编. 传热学（2版），北京：北京理工大学出版社，200 3. 一、课程的目的与任务 学习本课程可使学生认识到在能源危机日趋严重的情况下节能工作的重要性，了解并掌握有关能量转换和热量传递规律方面的知识，探索提高各种热工设备热效率的技术措施，使学生能在各自以后的工作岗位上有效地开展节能技术改造工作，这是培养复合型工程技术人才科学素质的一个不可缺少的环节。 二、课程的基本要求 通过本课程的学习，要求学生： (1)熟练掌握热能转换和热量传递的基本概念和基本定律，并能应用于实际的分析计算； (2)掌握热能传递与转换的一般规律以及热能在工程上有效合理利用的基本知识； (3)掌握各种工作介质的热力性质，了解各种热工设备的工作原理、工作过程。 三、课程教学内容 第一章：绪论 1.该章的基本要求与基本知识点： 能源及其利用，热能及其利用，热工学的研究对象及主要内容，学习本课程的意义；工程热力学的发展，工程热力学的研究方法；传热学的发展及研究方法，热量传递的三种基本方式，传热过程，热阻。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 无 3.教学重点与难点 无 第二章：热能转换的基本概念 1.该章的基本要求与基本知识点： 热力系统，热力状态及状态参数，基本状态参数，热力平衡状态及状态参数坐标图，热力过程，功，热量与熵，热力循环。 2.要求学生掌握的基本概念、理论、原理 功，热量与熵，热力循环 3.教学重点与难点 准静态过程的特点和实际意义，可逆过程的特点和实现条件，熵的引出和定义。 第三章：热力学第一定律 1.该章的基本要求与基本知识点： 热力学第一定律，闭口系统能量方程，稳定流动系统的能量方程，稳定流动系统能量方
第零章1热力学：系统从一个平衡态到另一个平衡态的过程中传递热量的多少。传热学：关心的是热量传递的过程，即热量传递的速率.2热力学以热力学第一定律和第二定律为基础，即 始终从高温热源向低温热源传递，如果没有能量形式的转化，则始终是守恒。3 能源可以根据来源、形态、使用程度和技术、污染程度以及性质等进行分类。4热机：能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。5热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。6如何提高热机效率.使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失；在热机的设计和制造上采用先进的技术；注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量7不排放CO2的能源(CO2-free energy)有三种可能：化石燃料和CO2深埋技术；核能；可再生能源8人类利用的主要能源有：水力能、风能、地热能、太阳能、燃料的化学能和原子核能。直接利用：是指直接用热能加热物体，热能的形式不发生变化。间接利用：是指把热能转换为机械能(或进一步转化为电能)，以满足人类生产生活对动力的需要。9热工基础是研究热能利用的基本原理和规律，以提高热能利用经济性（节能）为主要目的的一门学科。(如何实现热功转换，及提高转换的经济性，如何实现热量传递，及如何提高热能直接利用的经济性)第一章1热能动力装置：从燃料燃烧中得到热能，并利用热能得到动力的设备。凡是能将热能转换为机械能的机器统称为热机。分类（燃气动力装置（内燃机燃气轮机喷气动力装置）；蒸汽动力装置）2结论：各种形式的热机都存在以下几个相同的热力过程：吸热、膨胀作功和排热。3工质实现热能和机械能相互转化的媒介物质.膨胀性.流动性。热容量.稳定性.安全性.环保性能.价格.因此.物质三态中气体最合适。4热源工质从中吸取或向之排放热能的物质系统.热源温度高低(高温热源,低温)5温度变化(恒温.变温)6热能动力装置的工作过程可概括成：工质从高温热源吸热，将其中一部分转化为机械能而作功，并把余下部分传给低温热源.7热力系为了研究问题方便，热力学中常把分析对象从周围物体中分割出来，研究它与周围物体之间的能量和物质的传递。人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统.8系统与外界的作用都通过边界9系统与外界设定的人为性；外界与环境介质；边界可以是ⅰ刚性的或可变形的ⅱ固定的或可移动的ⅲ真实存在的或虚拟的9闭口系统：系统与外界无物质交换，系统内质量恒定不变，也称控制质量开口系统：系统与外界有物质交换，系统被划定在一定容积范围内，也称控制容积绝热系统：系统与外界无热量交换孤立系统：系统与外界既无能量交换，也无物质交换9可压缩系统：系统由可压缩流体构成简单可压缩系统：系统与外界只有热量与容积功交换10平衡状态：在不受外界影响的条件下（重力场除外），如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统处于平衡状态热平衡状态：系统的温差消失的平衡状态.系统内部与外界之间平衡势差消失系统平衡1平衡的本质：不存在不平衡势2基本状态参数状态参数：描述热力系状态的物理量。单值性积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关微分特征：全微分3 压力P、温度T、体积V、热力学能U、焓H和熵S，其中压力、温度和体积可直接用仪器测量，称为基本状态参数。广延参数：与物质的量有关的参数——可加性如:质量m、容积V、内能U、焓H、熵S强度参数：与物质的量无关的参数,如压力p、温度T3热力学第零定律如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡4温标的换算51 bar = 105 Pa1 MPa = 106 Pa1 atm = 760 mmHg = 1.013 105 Pa1 mmHg =133.3 Pa1 kPa = 103 Pa5绝对压力p与相对压力6比容v工质聚集的疏密程度7热力过程：热力系从一个状态向另一个状态变化所经历的全部状态的总和准静态过程由一系列平衡态组成的热力过程可逆过程注意：可逆过程只是指可能性，并不是指必须要回到初态的过程8准静态过程+无耗散效应=可逆过程9不可逆根源不平衡势差；耗散效应9可逆过程定义：系统经历某一过程后，如果在沿原来路径逆向进行时，系统与外界都返回原来状态，而不留下任何变化，则此过程为可逆过程1可逆过程的意义准静态过程是实际过程的理想化过程，但并非最优过程，可逆过程是最优过程；可逆过程的功与热完全可用系统内工质的状态参数表达，可不考虑系统与外界的复杂关系，易分析，实际过程不是可逆过程，但为了研究方便，先按理想情况（可逆过程）处理，用系统参数加以分析，然后考虑不可逆因素加以修正2典型的不可逆过程(不等温传热,自由膨胀.节流过程(阀门)混合过程)3功力学定义: 力x在力方向上的位移4功的一般表达式5热力学最常见的功容积变化功6可逆容积变化功的说明单位为[kJ] 或[kJ/kg] p-V 图上用面积表示功的大小与路径有关，功是过程量统一规定：dV>0，膨胀对外作功（正）dV<0，压缩外内作功（负）适于可逆过程的任何工质（一般为流体）外力无限制，功的表达式只是系统内部参数7热力循环称为热力系统经过一系列变化回到初态[循环性质(可逆循环;bu)循环目的正循环顺时针(动力循环)逆循环(制冷循环)]8热力系的选取取决于研究目的和方法，具有随意性，选取不当将不便于分析。一旦取定系统，沿边界寻找相互作用。9不可逆过程是无法恢复到初始状态的过程，这种说法对吗？不对。关键看是否引起外界变化可逆过程指若系统回到初态，外界同时恢复到初态。可逆过程并不是指系统必须回到初态的过程。1可逆过程与准静态过程的区别和联系可逆过程＝准静态过程＋无耗散可逆过程完全理想，以后均用可逆过程的概念。准静态过程很少用准平衡过程与可逆过程有何区别答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。第二章1热力学能不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）任何状态下系统热力学能的数值不可能为零。由于在工程热力学中只计算工质在状态变化中的热力学能的变化量，因此热力学能的零点可以人为地规定，例如，通常取0 K时气体的热力学能为零。2热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律，可表述为在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变；不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的3进入系统的能量－离开系统的能量=系统储存能量的变化4稳定流动流动状况不随时间而改变的流动。即任一流通截面上工质的状态都不随时间而改变条件系统和外界交换的能量（功量和热量）与质量不随时间而变；进、出口截面的状态参数不随时间而变 5 流动功是由泵或风机加给被输送工质并随工质流动向前传递的一种能量，非工质本身具有的能量6比焓的物理意义比焓是状态参数；对于流动工质，比焓表示每千克工质沿流动方向向前传递的总能量中取决于热力状态的部分7注意事项无论对于流动工质还是不流动工质，比焓都是状态参数；对于流动工质，流动功等于pv，比焓表示单位质量工质沿流动方向向前传递的总能量中取决于热力状态的部分对于不流动工质，不存在流动功，比焓也不表示能量，仅是状态参数工程上一般只需要计算工质经历某一过程后焓的变化量，而不是其绝对值，所以焓值的零点可人为地规定。8技术功在工程热力学中，将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及轴功三项之和称为技术功，用Wt 表示9对于开口系统的稳定流动过程，系统内各点的状态都不随时间而变化，所以可以将质量为m 的工质作为闭口系统来研究9稳定流动能量方程式的应用热交换器动力机械绝热节流判断1气体膨胀时一定对外作功错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，对外不作功。气体被压缩时一定消耗外功对，因为根据热力学第二定律，气体是不可能自压缩的，要想压缩体积，必须借助于外功⑶气体膨胀时必须对其加热。错，比如气体向真空中的绝热自由膨胀，不用对其加热⑷气体边膨胀边放热是可能的对，比如多变过程，当n大于k时，可以实现边膨胀边放热⑸气体边被压缩边吸入热量是不可能的错，比如多变过程，当n大于k时，可以实现边压缩边吸热⑹对工质加热，其温度反而降低，这种情况不可能错，比如多变过程，当n大于1，小于k时，可实现对工质加热，其温度反而降低任何没有体积变化的过程就一定不对外作功不正确，因为外功的含义很广，比如电磁功、表面张力功等等，如果只考虑体积功的话，那么没有体积变化的过程就一定不对外作功膨胀功、轴功、 技术功、流动功之间有何区别与联系？流动功的大小与过程特性有无关系膨胀 功是系统由于体积变化对外所作的功；轴功是指工质流经热力设备（开口系统） 时，热力设备与外界交换的机械功，由于这个机械功通常是通过转动的轴输入、 输出，所以工程上习惯成为轴功；而技术功不仅包括轴功，还包括工质在流动 过程中机械能（宏观动能和势能）的变化；流动功又称为推进功，1kg工质的 流动功等于其压力和比容的乘积，它是工质在流动中向前方传递的功，只有在 工质的流动过程中才出现。对于有工质组成的简单可压缩系统，工质在稳定流 动过程中所作的膨胀功包括三部分，一部分消耗于维持工质进出开口系统时的 流动功的代数和，一部分用于增加工质的宏观动能和势能，最后一部分是作为 热力设备的轴功。对于稳定流动，工质的技术功等于膨胀功与流动功差值的代 数和。如果工质进、出热力设备的宏观动能和势能变化很小，可忽略不计，则 技术功等于轴功第三章1.理想气体是一种经过科学抽象的假想气体，在自然界 中并不存在。但是，在工程上的许多情况下，气体工质的性质接近于理想气体。 因此，研究理想气体的性质具有重要的工程实用价值2热机的工质通常采用气 态物质：气体(远离液态，不易液化)或蒸气(离液态较近，容易液化)3特征理想 气体分子的体积忽略不计；理想气体分子之间无作用力；理想气体分子之间以 及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞4克拉贝龙方程式。Rg为气体常数，单 位为J/(kg·K)，其数值取决于气体的种类，与气体状态无关5热容物体温度升 高1K（或1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容6物体热容量的 大小与物体的种类及其数量有关，此外还与过程有关，因为热量是过程量。如 果物体初、终态相同而经历的过程不同，则吸入或放出的热量就不同7根据物 质的数量和经历的过程不同，热容又分为比热容（质量热容）单位质量物质的 热容摩尔热容1 mol物质的热容，Cm，J/(mol·K) 比定容热容比定压热容8 理想气体的热力学能仅包含与温度有关的分子动能，只是温度的单值函数9γ 的理论值：(n+2)/n，n为气体分子微观运动自由度的数目。当原子气体分子只 有三个平移运动自由度，即n=3，故γ＝5/3。氩、氦等单原子气体的γ实验 值(1.66)与此非常接近。在不太高的温度下，双原子气体分子除有三个平动自 由度外，还有两个转动自由度，即运动自由度n=5,所以γ＝7/5。工程上常见 的双原子气体,如氧、氮等分子在很宽的温度范围内的γ值也很接近此值。准 确的实验值随温度的上升而略有下降。对于三原子气体,分子运动的自由度至 少有六个,故γ=4/3或更小些，如二氧化碳(CO2)的γ值等于1.30。在空气动力 学中，空气的γ值常取为1.40,喷气发动机中的燃后气体的γ值常取为1.33,火 箭发动机中的燃后气体的γ值则常取为1.25。1理想气体的u 和h 是温度的 单值函数，所以理想气体的cV 和cp 也是温度的单值函数2定值摩尔热容 根据气体分子运动论及能量按自由度均分原则，原子数目相同的气体，其摩尔 热容相同，且与温度无关。对于单原子气体，在相当大的温度范围内，表中所 列的定值摩尔热容数值与实际热容非常吻合对于双原子气体，在0℃－200℃ 温度范围内，定值摩尔热容数值与平均比热容数值相当接近；对于多原子气体， 定值摩尔热容数值与平均比热容数值相差较大3理想气体的热力学能与焓都 是温度的单值函数。4理想气体比熵的变化完全取决于初态和终态，与过程所 经历的路径无关。这就是说，理想气体的比熵是一个状态参数虽然以上各式 是根据理想气体可逆过程的热力学第一定律表达式导出，但适用于计算理想气 体在任何过程中的熵的变化5理想混合气体的定义由相互不发生化学反应的 理想气体组成混合气体，其中每一组元的性质如同它们单独存在一样，因此整 个混合气体也具有理想气体的性质。混合气体的性质取决于各组元的性质与 份额6分压力某组元i单独占有混合气体体积V并处于混合气体温度T 时的压 力称为该组元的分压力。用pi 表示。道尔顿定律混合气体的总压力等于各组 元分压力之和（仅适用于理想气体）7分体积混合气体中第i 种组元处于与混 合气体压力和温度时所单独占据的体积称为该组元的分体积，用Vi表示.分体 积定律理想混合气体的总体积等于各组元的分体积之和8理想气体的热力过 程目的：了解外部条件对热能与机械能之间相互转换的影响，以便合理地安 排热力过程，提高热能和机械能转换效率任务：确定过程中工质状态参数的 变化规律，分析过程中的能量转换关系依据：热力学第一定律表达式、理想 气体状态方程式及可逆过程的特征关系式。9分析内容与步骤确定过程方程式， 分析初、终状态参数之间的函数关系及热力学能和焓的变化；在p-v图和T-s 图上表示过程中状态参数的变化规律；确定过程的功量（膨胀功和技术功）和 热量。1 多变过程中状态参数的变化规律多变过程的过程方程式及初、终状态 参数关系式的形式与绝热过程完全相同.2理想气体的cp和cv之差及和之比是 否在任何温度下都等于一个常数？理想气体的和之差在任何温度下都等于一 个常数，而之比不是如果某种工质的状态方程式遵循，这种物质的比热容一定 是常数吗？这种物质的比热容仅是温度的函数吗？不一定，比如理想气体遵循 此方程，但是比热容不是常数，是温度的单值函数。这种物质的比热容不一定 仅是温度的函数。由比热容的定义，并考虑到工质的物态方程可得到：由此可 以看出，如果工质的内能不仅仅是温度的函数时，则此工质的比热容也就不仅 仅是温度的函数4摩尔分数取决于其质量分数和摩尔质量的比值，对于质量分 数较大的组元，如果摩尔质量也很大，那么它的摩尔分数可能并不大第四章1 热力学第一定律阐明了热能和机械能以及其它形式的能量在传递和转换过程 中数量上的守恒关系热力学第二定律揭示了热力过程发生的方向、条件和限 度2自发过程有方向性；并非所有满足第一定律的过程均可自动发生。自发过 程的逆过程并非不可发生的，而是不能自动发生。若满足一定的附加条件，也 是可以进行的；非自发过程的发生必须付出某种代价作为补偿3两种经典说法 克劳休斯说法（针对传热）不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其它 变化。开尔文说法（针对功热转换）不可能从单一物体取热使之完全变为功而 不引起其它变化3热力学第二定律的实质热力学第二定律开尔文说法与克劳 修斯说法具有等效性2. 热力学第二定律可有多种说法，每一种说法都反映了 自然界过程进行的方向性 3. 自发过程都是具有方向性的, 若想逆向进行，必 付出代价。4第二定律又可以表述为第二类永动机是不可能制造成功的5正向 循环将热能转变为机械能的循环，也称为动力循环或热机循环6卡诺循环工作 于温度分别为T1 和T2 的两个热源之间的正向循环，由两个可逆定温过程和 两个可逆绝热过程组成7卡诺定理定理一在相同温度的高温热源T1 和相同 温度低温热源T2之间工作的一切可逆循环，其热效率都相等，与可逆循环的 种类无关，与工质性质无关。定理二在相同温度的高温热源T1 和相同温度低 温热源T2之间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环的热效率8 实际循环不可能实现卡诺循环，原因：一切过程不可逆；气体实施等温吸热， 等温放热困难；气体卡诺循环净功太小，若考虑摩擦，输出净功极微。9卡诺 循环指明了一切热机提高热效率的方向1提高热机效率的途径：提高T1，降 低T2，减少不可逆损失1. 循环的热效率公式有何区别？各适用什么场合？带 Q适用于各种可逆和不可逆的循环，带T只适用于可逆的卡诺循环熵增大的过 程为不可逆过程不正确，只有孤立系统才可以这样说不可逆过程的熵变无法计 算不正确，S为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算若工质从 某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态，则不可逆途径的必大于可逆途径 的不对，S为状态参数，和过程无关，相等工质经历不可逆循环后；不对， 工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态，所以熵变为零自然界的过程都是朝 着熵增的方向进行的，因此熵减小的过程不可能实现不对，比如系统的理想气 体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小工质被加热熵一定增大，工质 放热熵一定减小。工质被加热熵一定增大，但是系统放热，熵不一定减小。如 果是可逆过程，熵才一定减小6不可逆过程熵大，可逆过程作功大7绝热过程 是不能使其熵减少第五章水蒸气来源丰富，耗资少，无毒无味，比热容大，传 热好，有良好的膨胀和载热性能，是热工技术上应用最广泛的工质。2液体汽 化蒸发(任何温度下在液体表面进行的汽化现象，温度愈高愈强烈)沸腾(沸腾是 在给定压力所对应的温度下发生并伴随着大量汽泡产生的汽化现象)3饱和状 态液面上蒸气空间中的蒸气和液体两相达到动态平衡的状态4饱和压力：在饱 和状态下的水和水蒸汽的压力PS饱和温度：在饱和状态下的水和水蒸汽的温 度tSts上升，ps上升；ps上升，ts上升结论：一定的饱和温度对应于一定 的饱和压力，反之也成立，即两者间存在单值关系5三相点定义：固、液、汽 三相共存的状态。水的三相点温度和压力值：分析当压力低于ptp时，液相 不可能存在，而只可能是汽相或固相。ptp称为三相点压力，对应的饱和温度 ttp称为三相点温度。三相点温度和压力是最低的饱和温度和饱和压力。各种 物质在三相点的温度与压力分别为定值，但比体积则随固、液、汽三相的混合比例不 同而异。6三阶段水蒸汽的定压产生过程预热阶段t0未饱和水→ts饱和水。t↑，v↑ 汽化阶段ts饱和水→ts干饱和水蒸汽。v↑，t和p均不变。其间为汽液混合的湿饱 和蒸汽过热阶段ts干饱和水蒸汽→t过热水蒸汽。t↑，v↑五阶段（未饱和水饱和水 继续加热，水开始汽化，饱和温度不变，比体积增大，水量逐渐减少，汽量逐渐增加 湿饱和蒸气继续加热，温度不变，比体积增大，至汽缸中的最后一滴水变成蒸汽干饱 和蒸气继续加热，比体积继续增大，蒸汽温度开始上升，温度大于相应压力下的饱和 温度过热蒸气）7压力P升高对汽化过程的影响？ts升高，v’增大（膨胀性大于压缩 性）；v’’减小（压缩性大于膨胀性）；所以：b点向右移动，d点向左移动，汽 化过程缩短，预热过程增长，过热过程增加。8二线（均为饱和曲线）下界线（饱和 水线）CM上界线（干饱和蒸汽线）CN三个区域:液态区(下界线左侧)、湿蒸汽区(饱和 曲线内)、汽态区(上界线右侧)。一点:临界点c:特点上、下界线的交点水、汽差别消失， 汽化在瞬间完成，汽化热为零；在临界温度以上，单纯增压不能使其液化（即tc是最 高的饱和温度）；在临界压力及以上加热时，当达到临界温度时汽化在瞬间完成（即 水的定压加热过程只有两个阶段）9湿空气(同TP干空气的密度大)中水蒸气的分压力 很低，可视水蒸气为理想气体。一般情况下，湿空气可以看作理想混合气体。根据道 尔顿定律，湿空气的总压力等于水蒸气的分压力与干空气的分压力之和1露点湿空气 中的水蒸气分压力pv对应的饱和温度Td称为露点温度，简称露点2结露定压降温到 露点，湿空气中的水蒸气饱和，凝结成水（过程1－2）2绝对湿度1m3的湿空气中所 含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，即湿空气中水蒸气的密度3相对湿度（湿空 气的绝对湿度与同温度下饱和湿空气的绝对湿度之比称为湿空气的相对湿度） 越小，空气越干燥，吸水能力越强；相对湿度越大，空气越湿润，吸水能力越低4含 湿量在湿空气中，与单位质量干空气共存的水蒸气的质量，称为湿空气的含湿量或 比湿度2湿空气：含水蒸汽的空气；湿蒸汽：含有液态水的水蒸气；饱和湿空气：相 对湿度为100％的湿空气未饱和湿空气：干球温度>湿球温度>露点温度饱和湿空气干 球温度>湿球温度＝露点温度第六章朗肯循环朗肯循环是一个简化的理想蒸汽动力循 环，由4个理想化的可逆过程组成：3-4：水在给水泵中的可逆绝热压缩过程;4-5-6-1： 水与水蒸气在锅炉中的可逆定压加热过程1-2：水蒸气在汽轮机中的可逆绝热膨胀过 程2-3：乏汽在冷凝器中的定压放热过程2蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响.蒸汽初 温t1的影响(保持p1、p2不变，将t1提高，则吸热平均温度提高，循环热效率将提 高；乏汽干度增加有利于汽轮机安全工作。提高t1受材料耐热强度限制)蒸汽初压的 影响(保持t1、p2不变，提高p1，将提高吸热平均温度，提高循环的热效率。然而， 乏汽的干度减小，将影响汽轮机后几级叶片安全。x > 0.85)乏汽压力的影响(保持t1、 p1不变，降低p2，则对应的饱和温度T2（即放热温度）降低，循环热效率将有所提 高。但是，终压的降低受冷凝器冷却介质温度(环境温度)的限制)结论：为了提高蒸汽 动力循环的热效率，应尽可能提高蒸汽的初压和初温，并降低乏汽压力。3点燃方式 点燃式、压燃式4提高蒸汽动力循环热效率的其他途径再热循环;回热循环;热电联供 循环(背压式汽轮机热电联供循环;抽汽式汽轮机热电联供循环)5 1－2：可逆绝热压缩 过程；2－3：可逆定容加热过程；3－4：可逆定压加热过程；4－5：可逆绝热膨胀5 －1：可逆定容放热过程5混合加热循环6混合加热循环的热效率与多种因素有关， 当压缩比增加、升压比增加以及预胀比减少时，都会使混合加热循环的热效率提高7 定容加热循环（奥图Otto循环)定压预胀比=1 8定压加热循环（狄塞尔循环)定容升 压比=1 9影响内燃机理想循环热效率的主要因素提高压缩比是提高内燃机循环热效 率的主要途径之一绝热指数值大小取决于工质的种类和温度，但对同种工质，该值随 温度增加而减小但变化范围不大；升压比和预胀比的影响当压缩比和绝热指数一定 时，当预胀比不变热效率随升压比升而升，当升压比一定，热随预胀比升而降1三种 活塞式内燃机理想循环的比较进气状态、最高压力、最高温度彼此相同(用下角标V、 m、p分别代表定容加热循环、混合加热循环、定压加热循环)放热量相同吸热量和热 效率v