北京交通大学《工程热力学》期末试题 填空题(每空1分，共10分) 1.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为___孤立系____。 2.在国际单位制中温度的单位是___开尔文(K)____。 3.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为___－ws=h2－h1 或 －wt=h2－h1____。 4.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量的大小为 2 H m __小于_____ 2 O m 。 5.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t2>t1时， 2 1 2 t t t 0 C C 与的大小关系为 ___2 2 1t 0t t C C >____。 6.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量Mi ，则各组元气体的摩尔分数 χi 为___ ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M /____。 7.由热力系与外界发生___热量____交换而引起的熵变化称为熵流。 8.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效率为%___。 9.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受___环境____温度的限制。 1.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为___孤立__热力系。 2.热力系的储存能包括__热力学能、宏观动能、重力位能___。 3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J/(kg · k) ， 则其定值比热容cv=__650___J/(kg ·k)。 4.已知1kg 理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为Δu=__ cp(T2－T1)___。 5.定值比热容为cn 的多变过程，初温为T1,终温为T2，其熵变量Δs=_____。 6.水蒸汽的临界压力为。 7.流体流经管道某处的流速与__当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。 8.汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了__环境温度___的限制。 9.未饱和湿空气的相对湿度值在__0 与1___之间。 1．理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_________；多变指数n=±∞， 系统与外界传热量q=_________。 2．卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程 3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________， 在临界温度为__________。 4．在T —S 图上，定压线的斜率是_________；定容线的斜率是_________ 5．理想气体音速的计算式：_________，马赫数的定义式为：_________
第三章水蒸汽的基本性质 一、选择题 1．物质由液态变为气态的过程称为（） A 汽化； B 沸腾； C 液化；D凝结 2．物质由气态变为液态过程的称为（） A 蒸发； B 凝结； C 汽化； D 沸腾； 3．水沸腾时汽体和液体同时存在，汽体和液体的温度（） A 不相等； B 液体温度低； C 汽体温度低；D相等； 4．液体蒸发时的温度（）、 A 必须是沸点； B 必须是饱和温度； C 可以是任意温度；D是 饱和温度； 5．定压下，湿蒸汽变为干蒸汽的过程中，其温度（） A 降低；B不变； C 升高；D可能升高也可能降低； 6．水沸点随压力的升高而（） A 升高；B不变；C 降低；D可能升高也可能降低； 7．在湿蒸汽中，干饱和蒸汽的质量百分数称为（） A 湿度； B 干度；C过热度；D密度； 8．在定压下对饱和水继续加热，直至变成干饱和蒸汽，该过程的温度（） A 升高；B下降；C 不变；D不变或升高； 9．干饱和蒸汽的比体积随着压力的升高而（） A 增大；B减小；C不变化；D变化很小；
10．已知工质的压力p和温度t，当p低于已知温度下的饱和压力时，工质所处的状态为（） A 未饱和水；B饱和水；C 干饱和蒸汽；D过热蒸汽； 11．已知蒸汽的压力p和温度t，当t低于已知压力下的饱和温度时，工质所处的状态是（） A 未饱和水；B饱和水；C 湿饱和蒸汽；D过热蒸汽； 12．水蒸气焓熵图上的湿蒸汽区，定压线与定温线的关系为（） A 平行； B 重合； C 垂直；D相交； 13．随着锅炉压力的提高，锅炉内吸热是（） A 预热热比例增大，汽化热的比例减小； B 预热热比例减小，汽化热的比例增大； C 预热热、汽化热的比例保持不变； D 预热热、汽化热的比例不确定 14．水蒸汽的临界参数为（） A P cr=22.129MPa，T cr=274.15℃ B P cr=22.115MPa，T cr=374.12℃ C P cr=224MPa，T cr=274.15℃ D P cr=224MPa，T cr=374.15℃15．水的汽化热随着压力的升高( ) A 与压力变化无关； B 不变；C增大；D减小 16．过热蒸汽的形成经过（）五种状态。 A 饱和水、未饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽； B 未饱和水、饱和水、、干饱和蒸汽、湿饱和蒸汽、过热蒸汽； C 未饱和水、湿饱和蒸汽、饱和水、干饱和蒸汽、过热蒸汽；
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/913298994.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
第三章 流体的热力学性质 一、选择题(共7小题，7分) 1、(1分)对理想气体有（ ）。 )/.(??T P H B 0)/.(=??T P H C 0)/.(=??P T H D 2、(1分)对单位质量，定组成的均相流体体系，在非流动条件下有（ ）。 A ． dH = TdS + Vdp B ．dH = SdT + Vdp C ． dH = -SdT + Vdp D. dH = -TdS -Vdp 3、(1分)对1mol 符合)/(b V RT P -=状态方程的气体，T P S )(??应是（ ） A.R/V ； B.R ； C. -R/P ； D.R/T 。 4、(1分)对1molVan der Waals 气体，有 。 A. (?S/?V)T =R/(v-b) B. (?S/?V)T =-R/(v-b) C. (?S/?V)T =R/(v+b) D. (?S/?V)T =P/(b-v) 5、(1分)对理想气体有 A. (?H/?P)T <0 B. (?H/?P)T >0 C. (?H/?P)T =0 6、(1分)对1mol 理想气体 T V S )(??等于__________ A R V - B V R C R p D R p - 二、填空题(共3小题，3分) 1、(1分)常用的 8个热力学变量 P 、V 、T 、S 、h 、U 、A 、G 可求出一阶偏导数336个，其中独立的偏导数共112个，但只有6个可通过实验直接测定，因此需要用 将不易测定的状态性质偏导数与可测状态性质偏导数联系起来。 2、(1分)麦克斯韦关系式的主要作用是 。 3、(1分)纯物质T-S 图的拱形曲线下部称 区。 三、名词解释(共2小题，8分) 1、(5分)剩余性质： 2、(3分)广度性质 四、简答题(共1小题，5分) 1、(5分)简述剩余性质的定义和作用。（5分） 五、计算题(共1小题，12分) 1、(12分)（12分）在T-S 图上画出下列各过程所经历的途径（注明起点和箭头方向），并说明过程特点：如ΔG=0 （1）饱和液体节流膨胀；（3分） （2）饱和蒸汽可逆绝热膨胀；（3分） （3）从临界点开始的等温压缩；（3分） （4）过热蒸汽经冷却冷凝为过冷液体（压力变化可忽略）。（3分）
范德瓦耳斯气体的热力学性质 陈东 2008061144 (黔南民族师范学院物理与电子科学系，贵州都匀 558000) 【摘要】讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能，给出相应的数学表达式，并对相应问题进行讨论。【关键词】范德瓦尔斯气体；内能；熵；焓；自由能；绝热过程；节流过程 Van der Waals gas thermodynamic properties Chen Dong 200806114 ( Qiannan Normal College for Nationalities Department of physics and electronic science, Guizhou Tuyun 558000) [ Abstract ] to discuss Van Der Waals gas internal energy, entropy, enthalpy and free energy, the corresponding mathematical expressions, and the relative problems are discussed. [ Key words ] Van Der Waals gas; energy; entropy; enthalpy; free energy; adiabatic process; throttling process 理想气体是反映各种实际气体在压强趋于零时所共有的极限性质的气体，是一种理想模型。在一般的压强和温度下，可以把实际气体近似地当作理想气体出来，但是在压强太大或温度太低（接近于其液化温度）时，实际气体与理想气体有显著的偏离。为了更精确地描述实际气体的行为，人们提出很多实际气体的状态方程，其中最重要、最有代表性的是范德瓦尔斯方程。 1、范德瓦尔斯气体的状态方程 范德瓦尔斯方程是在理想气体状态方程的基础上修改而得到的半经验方程。理想气体是完全忽略除分子碰撞瞬间外一切分子间的相互作用力的气体，而实际气体就不能忽
西安交通大学17年9月课程考试《工程热力学》作业考核试题 一、单选题（共30 道试题，共60 分。） 1. 逆卡诺循环制冷系数的范围是（）。 A. 大于1 B. 大于零，小于1 C. 大于零 D. 小于零 正确答案： 2. 在T-s图上，某熵减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所（）。 A. 吸收的热量 B. 对外做的功量 C. 放出的热量 D. 消耗的外界功量 正确答案： 3. 热力学第二定律并没有阐明能量转换的（）。 A. 条件 B. 限度 C. 速度 D. 方向 正确答案： 4. 在T-s图上，一个温度升高的可逆过程线表示该过程是一个（）过程。 A. 吸热 B. 放热 C. 内能增加 D. 内能减少 正确答案： 5. 一定质量的理想气体在定容条件下，温度从27℃上升到127℃，其压力等于原来的（）。 A. 4/3 B. 3/4 C. 127/27 D. 27/127 正确答案：
6. 热力学第二定律指出（）。 A. 能量只能转换而不能增加或消灭 B. 能量只能增加或转换而不能消灭 C. 能量在转换中是有方向性的 D. 能量在转换中是无方向性的 正确答案： 7. 提高制冷系数的最佳措施是（）。 A. 提高冷凝温度，降低蒸发温度 B. 提高冷凝温度，提高蒸发温度 C. 降低冷凝温度，提高蒸发温度 D. 降低冷凝温度，降低蒸发温度 正确答案： 8. 用热泵给房间供暖，经济性比用电炉直接取暖（）。 A. 好 B. 坏 C. 相等 D. 不一定 正确答案： 9. 能量传递和转换过程进行的方向、条件及限度是热力学第二定律所研究的问题，其中（）是根本的问题。 A. 方向 B. 条件 C. 限度 D. 转换量 正确答案： 10. 理想气体可逆吸热过程中，下列哪个参数一定是增加的?（） A. 内能 B. 熵 C. 压力 D. 温度 正确答案： 11. 理想气体过程方程为pvn=常数，当n=0时，其热力过程是（）。 A. 等容过程 B. 等压过程 C. 等温过程 D. 绝热过程 正确答案： 12. 一封闭系统与外界之间仅由于温度差而产生的系统内能变化量的大小取决于（）。 A. 密度差 B. 传递的热量 C. 熵变 D. 功 正确答案：
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
西安交通大学17年3月课程考试《工程热力学》作业考核试题 一、单选题（共30 道试题，共60 分。） 1. 一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下，若压力表的读数从0.5 MPa下降到 0.4MPa，其比容等于原来的（）。 A. 5/4 B. 4/5 C. 6/5 D. 5/6 正确答案： 2. 工质经卡诺循环后又回到初始状态，其内能（）。 A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 增加或减少 正确答案： 3. 卡诺循环是由哪两种过程组成的?（） A. 等温过程和定压过程 B. 等温过程和定容过程 C. 等温过程和绝热过程 D. 绝热过程和定容过程 正确答案： 4. 在T-s图上，一个熵增加的可逆过程线表示该过程是一个（）过程。 A. 吸热 B. 放热 C. 对外做功 D. 消耗外界功 正确答案： 5. 热力学第二定律并没有阐明能量转换的（）。 A. 条件 B. 限度 C. 速度 D. 方向 正确答案： 6. 理想气体在高温热源温度TH和低温热源温度TL之间的卡诺循环的热效率为（）。 A. (TH-TL)/TH B. TH/(TH- TL)
C. TL/(TH- TL) D. (TL-TH)/TL 正确答案： 7. 如循环的目的是向高温热源供热，则该循环是（）。 A. 制冷循环 B. 热机循环 C. 正循环 D. 热泵循环 正确答案： 8. 对于一定质量的理想气体，不可能发生的过程是（）。 A. 气体绝热膨胀，温度降低 B. 气体放热，温度升高 C. 气体绝热膨胀，温度升高 D. 气体吸热，温度升高 正确答案： 9. 某理想气体[cvm=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中，对外界放热32kJ/kg，对外界做功40kJ ／kg，此过程中，该气体温度将下降（）℃。 A. 80 B. 90 C. 82 D. 都不对 正确答案： 10. 在定压过程中，空气吸收的热量有（）转化为对外做功量。 A. 28.6％ B. 50％ C. 71.4％ D. 00％ 正确答案： 11. 理想气体温度不变，其参数值一定不变的是（）。 A. 内能 B. 熵 C. 比容 D. 压力 正确答案： 12. 卡诺循环的热效率仅与下面哪项有关?（） A. 高温热源的温度 B. 高温热源的温度和低温热源的温度 C. 低温热源的温度 D. 高温热源的温度和低温热源的温度及工质的性质 正确答案： 13. 工质状态变化，因其比容变化而做的功称为（）。 A. 内部功 B. 推动功 C. 技术功
七、气体的热力性质 热机中的热能—机械能转换是通过体积功实现的，因而要求其工质的热膨胀性要好，故均选气体为工质。 7.1 理想气体 忽略自身分子所占体积与分子间作用力的气体。 此时，各种气体的许多性质趋同，其共性就只与分子的个数有关。 一、 状态方程 T mR pV g = T R pv g = 气体常数g R 与种类有关（同质量不同种气体分子的个数不等），与状态无关。 T nR pV m = T R pV m M = 气体常数M R 与种类、状态均无关，故被称为普适气体常数， K mol J R M ?=/314.8。 M R R m g =， M 为摩尔质量， mol kg /。 通常，气体若温度不太低，压力不太高， 均可视为理想气
体。如100大气压 %1≈总 分子 V V 气体分子间的相互作用与分子的间距亦即体积总V 有关。 二、 热系数与热力学函数 p p T V V ??? ????=1α T 1= v v T p p ??? ????= 1β T 1= T T p V V ??? ????-=1κ p 1= v T V T p T v c ???? ????=??? ????22 0= → )(T c V p T p T v T p c ???? ????-=???? ????22 0= → )(T c p T p V p v p T v T c c ??? ??????? ????-=-2 + T R pv g = g R = p p h J c v T v T p T -??? ????= ??? ????=μ 0= dv T p T p dT c du v V ??? ?? ???? ????--= dT c V = dp T v T v dT c dh p p ??? ?? ???? ????-+= dT c p = dv T p dT T c ds v V ??? ????+= v dv R T dT c g V += dp T v dT T c p p ??? ????-= p dp R T dT c g p -=
工程热力学名词解释专题 注：参考哈工大的工程热力学和西交大的工程热力学 第一章——基本概念 1、闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。 2、开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。 3、绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。 4、孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。 5、热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。 6、准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程 7、热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。 8、系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。 9、热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。 第二章——热力学第一定律 1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。或者，第一类永动机是不可能制成的。 2、焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。 3、技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和 4、稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。 第三章——热力学第二定律 1、可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。 2、热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功。 3、可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。 4、熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量
北京交通大学《工程热力学》期末试题填空题(每空1分，共10分) 1. 当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为—孤立系______ 0 2. 在国际单位制中温度的单位是—开尔文(K) _____ o 3. 根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为 ______ - ws=h2- hl或 - wt=h2 —hl ___ o 4. 同样大/小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量的大小为mH2__小于_________ mO20 t 2 t 2 C 与C t2>t1时，0 t1的大小关系为 t 2 t 2 C C t i 0 o 6. 已知混合气体中各组元气体的质量分数3 i和摩尔质量Mi，则各组元气体的摩尔分数 i/M j n i/M i x i 为—i 1____ o 7. 由热力系与外界发生 __ 热量____ 交换而引起的熵变化称为熵流。 8. 设有一^诺热机工作于600r和30C热源之间，则卡诺热机的效率为%__0 9. 在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受—环境 _____ 温度的限制。 1. 与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为—孤立—热力系。 2. 热力系的储存能包括—热力学能、宏观动能、重力位能—o 3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J/(kg ? k)，则其定值比热容 cv=__650 __ J/(kg ? k)。 4. 已知1kg可想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为△ u=__ cp(T2 —T1)___ o 5. 定值比热容为cn的多变过程，初温为T1,终温为T2,其熵变量厶s= ________ 。 6. 水蒸汽的临界压力为。 7. 流体流经管道某处的流速与—当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。 8. 汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了—环境温度—的限制。 9. 未饱和湿空气的相对湿度值在__0与1—之间。 1 ?理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=__________ ;多变指数n=±x， 系统与外界传热量q= _________ o 2 ?卡诺循环包括两个_________ 程和两个__________ 程 3 ?水蒸汽的汽化潜热在低温时较___________ 在高温时较_____________ ， 在临界温度为___________ o 4. ___________________________________ 在T—S图上，定压线的斜率是定容线的斜率是__________________________________ 5 ?理想气体音速的计算式： _________ 马赫数的定义式为：__________ 5.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大，当
饱和水蒸气的性质
常用气体密度的计算 常用气体密度的计算 1．干空气密度 密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3（kg/m3），一般用符号ρ表示。其定义式为：ρ = M/V (1--1) 式中 M——空气的质量，kg； V——空气的体积，m3。 空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式，通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有： ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2) 式中：ρ——其它状态下干空气的密度，kg/m3； ρ0——标准状态下干空气的密度，kg/m3； P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力，千帕（kpa）； T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度，K。 标准状态下，T0=273K，P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ 0=1.293kg/m3。将这些数值代入式（1-2），即可得干空气密度计算式为： ρ= 3.48*P/T (1--3) 使用上式计算干空气密度时，要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力，单位为kPa；T为空气的热力学温度（K），T=273+t, t为空气的摄氏温度（℃）。 2．湿空气密度 对于湿空气，相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据，被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律，湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和，即：P=Pd+Ps。 根据相对湿度计算式，水蒸汽分压Ps=ψPb，根据气态方程及道尔顿的分压定律，即可推导出湿空气密度计算式为： ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1) 式中ρw ——湿空气密度,kg/m3； ψ——空气相对湿度，%； Pb——饱和水蒸汽压力，kPa(由表2-1-1确定)。 其它符号意义同上。
第三章 气体热力性质和热力过程 3-1 已知氖的相对分子质量为20.183，在25℃时比定压热容为 1.030 kJ ／(kg.K)。试计算(按理想气体)： (1)气体常数； (2)标准状况下的比体积和密度； (3)25℃时的比定容热容和热容比。 解：（1）气体常数 )/(411956.0)/(951.411/10183.20)/(31451.83 K kg kJ K kg J mol kg K mol J M R R g ?=?=??== - （2）由理想气体状态方程 T R pv g =得 比体积kg m Pa K K mol J p T R v g /111.11001325.115.273)/(956.4113 5 =???= = 密度33 /900.0/111.111m kg kg m v === ρ （3）由迈耶分式 g v p R c c =-00得 比定容热容 ) /(618.0)/(411956.0)/(030.100K kg kJ K kg kJ K kg kJ R c c g p v ?=?-?=-= 热容比667.1) /(618.0) /(030.10 00=??= = K kg kJ K kg kJ c c V p γ 3-2 容积为2.5 m 3的压缩空气储气罐，原来压力表读数为0.05 MPa ，温度为18℃。充气后压力表读数升为0.42 MPa ，温度升为40℃。当时大气压力为0.1 MPa 。求充进空气的质量。 解：充气前p 1 = p g1+p b = 0.05MPa+0.1MPa = 0.15MPa ，K T 15.2911815.2731=+= 充气后p 2 = p g2+p b = 0.42MPa+0.1MPa = 0.52MPa ，K T 15.3134015.2732=+= 由理想气体状态方程 T R pv g =，得 223.315.052.0)4015.273()1815.273(122121=++==MPa MPa K K p T p T v v
第一篇工程热力学 第一章基本概念 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
工程热力学与传热学 第三章 理想气体的性质与热力过程 典型问题分析 一. 基本概念分析 1 c p ，c v ，c p -c v ，c p /c v 与物质的种类是否有关，与状态是否有关。 2 分析此式各步的适用条件: 3 将满足下列要求的理想气体多变过程表示在p-v 图和T-s 图上。 （1） 工质又膨胀，又升温，又吸热的过程。 （2） 工质又膨胀，又降温，又放热的过程。 4 试分析多变指数在 1 一、制冷用图形符号(JB/T7965-95) 1 主题内容与适用范围 本标准规定了制冷用阀门及管路附件、制冷机组、辅助设备、控制元件等的图形符号。 本标准适用于绘制制冷系统的流程图、示意图和编制相应的技术文件。 2 引用标准 GB4270 热工图形符号和文字代号 GB4457.4 机械制图图线 GB4458.5 机械制图尺寸注法 GB1114 采暖、通风与空气调节制图标准 3 一般规定 3.1 本标准中的图形符号一般用粗实线绘制，线宽b应符号GB4457.4的规定，对管路、管件、阀及控制元件等，允许用细实线(线宽为b/3)绘制。在同一图样上，图形符号的各类线型宽度应分别保持一致。 3.2 文字代号应按直体书写，笔划宽度约为文字高度的1/10。 3.3 图形符号允许由一基本符号与其他符号组合，图形符号的位置允许转动。 3.4 绘制图形符号时，可按本标准所示图例，按比例适当放大或缩小。 3.5 在不违反本标准的前提下，各单位可作出补充规定。 4 介质代号 介质代号见表1。 表 1 5 图形符号 5.1 管道 管道的图形符号见表2。 5.2 管接头 管接头的图形符号见表4。 5.3 管路弯头及三通 管路弯头及三通的图形符号见表5。 表 2 表 3 表 4 表 5 (续表) 5.4 阀门 阀门的图形符号见表6。 5.5 控制元件和测量用表 控制零件和测量用表的图形符号见表7。 5.6 管路附件 管路附件的图形符号见表8。 5.7 动力机械 动力机械的图形符号见表9。 5.8 辅助设备 辅助设备的图形符号见表10。 5.9 制冷机组 制冷机组的图形符号见表11。 5.10 空调系统 空调系统的符号应符合GBJ 114的规定。 表 6 (续表) 表 7 (续表) 表 8 (续表) 表 9 (续表) 表 10 (续表) 表 11 二、制冷空调电气技术资料 表2-1 电气技术中项目种类的字母代码表 (续表) 注:因为一个项目可能有几种名称,故可能有几个字母代码,使用时应选较确切的代码。表2-2 我国电气设备常用文字符号新旧对照表 (续表) 第三章 理想气体的性质和理想气体的热力过程 英文习题 1. Mass of air in a room Determine the mass of the air in a room whose dimensions are 4 m×5 m×6 m at 100 kPa and 25℃ 2. State equation of an ideal gas A cylinder with a capacity of 2.0 m 3 contained oxygen gas at a pressure of 500 kPa and 25℃ initially. Then a leak developed and was not discovered until the pressure dropped to 300 kPa while the temperature stayed the same. Assuming ideal-gas behavior, determine how much oxygen had leaked out of the cylinder by the time the leak was discovered. 3. Two tanks are connected by a valve. One tank contains 2 kg of carbon monoxide gas at 77oC and 0.7 bar. The other tank holds 8 kg of the same gas at 27oC and 1.2 bar. The valve is opened and the gases are allowed to mix while receiving energy by heat transfer from the surrounding. The final ideal gas equilibrium temperature is 42℃ Using the model, determine (a) the final equilibrium pressure, in bar, and (b) the heat transfer for the process, in kJ. 4. Electric heating of air in a house The electric heating systems used in many houses c o nsist of a simple duct with resistance wires. Air is heated as it flows over resistance wires. Consider a 15-kW electric system. Air enters the heating section at 100 kPa and 17oC with a volume flow rate of 150 m 3 /min. If heat is lost from the air in the duct to the surroundings at a rate of 200 W, determine the exit temperature of air. C P =1.005 kJ/(kg. K). 5. Evaluation of the Δu of an ideal gas Air at 300 K and 200 kPa is heated at constant pressure to 600 K. Determine the change in internal energy of air per unit mass, using (a) data from the air table, (b) the functional form of the specific heat, and (c) the average specific heat value. 6. Properties of an ideal gas A gas has a density of 1.875 kg/m 3 at a pressure of 1 bar and with a temperature of 15oC. A mass of 0.9 kg of the gas requires a heat transfer of 175 kJ to raise its temperature from 15oC to 250oC while the pressure of the gas remains constant. Determine (1) the characteristic gas constant of the gas, (2) the specific heat capacity of the gas at constant pressure, (3) the specific heat capacity of the gas at constant volume, (4) the change of internal energy, (5) the work transfer. 7. Freezing of chicken in a box Carbon 2kg, 77oCarbon 8kg, 27o Monoxide C 0.7bar Monoxide C 1.2bar valve Tank 1 Tank 2 FIGURE 3-1 FIGURE 3-2 FIGURE 3-3 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 =气体热力学性质表
第三章 理想气体的性质与热力过程
工程热力学思考题答案-第三章
相关主题
文本预览