第一章基本概念
工程热力学研究的对象热力系
开口系闭口系绝热系孤立系
状态参数压力温度比体积内能焓熵过程参数热量功
循环（正循环逆循环）
平衡状态准平衡过程（内平衡过程）
第二章热力学第一定律
热力学第一定律的描述
轴功 技术功 推动功 膨胀功关系
膨胀功、技术功和热量的计算
第三章 热力性质
理想气体定义 ——低压、高温下的实际气体的性质非常接近于理想气体。
内能只包括内部分子动能，仅是温度的函数
理想气体状态方程4种形式
气体的混合 质量分数 体积分数 摩尔分数 混合气体平均摩尔质量
比热容定义（定压比热容p C 定容比热容v C ）
理想气体的内能、焓仅是温度的函数，所以dT C du v 0= dT C dh p 0=
g v p R r C C ///之间的关系式——迈耶公式
使用比热容计算热量：比热容的取值方式
①定比热容（温度范围不是很大） ②平均比热容2
1
T
T C ③经验公式
理想气体的熵
1212ln ln p p R T T C s g p -=∆ 1
212ln ln v v R T T C s g v +=∆
热力过程：定容 定压 定温 定熵 多变
状态点 功和热量 在pv 图ts 图 上的表示
解题思路：
1 建立过程方程
2 由过程方程和状态方程，建立初、终态状态参数P 、V 、T 变化规律
3 将热力过程状态参数变化规律表示在PV 图和Ts 图上，并进行定性分析，如功和热量的正负
4 根据理想气体性质，确定U 、H 、S 的变化
5 计算过程的功和热量
不做功过程和绝热过程的性质特点 与定容过程 定压过程 定熵过程的区别 绝热自由膨胀过程和节流过程
充气和放气过程的计算 快速和缓慢
3322100T a T a T a a c p +++=
第四章热力学第二定律
可逆过程和不可逆过程运动无摩擦传热无温差的内平衡过程热力学第二定律的实质：熵方程熵流＋熵产
熵是否是状态参数（理想气体实际气体）
孤立系的熵增原理
热力学第二定律的各种描述开尔文克劳休斯
卡诺定理和卡诺循环（回热卡诺循环）热效率的计算
1、不能期望热机的热效率达到100％
2、在两个给定的热源之间工作的不可逆热机，其热效率必然
小于在相同两热源间工作的可逆热机的热效率。
3、不能靠单一热源供热而使热机循环不停的工作。
4、提高热机循环热效率的根本途径是提高循环的平均吸热温
度和降低循环的平均放热温度
第五章气体的流动和压缩
压气过程
理想情况下 压气机消耗的功就是技术功
活塞式压气机：
余隙容积
有效容积
活塞排量
容积效率的计算
增压比对容积效率的影响
多级活塞压气
选取合适的增压比，消耗最少的功
第六章 气体动力循环
1)(V V 1ηn h c v --=1π
混合加热循环定容加热循环定压加热循环压缩比压升比预胀比
各种条件下的热效率比较主要通过吸热量放热量判断
燃气轮机的计算（各状态点参数功吸热放热热效率）
实际过程有绝热效率和相对内效率
带回热的燃气轮机装置特点效率高—提高平均高温降低平均低温
第七章水蒸气性质和蒸汽动力循环
蒸汽的饱和温度饱和压力三相点
水蒸汽产生过程：水的定压预热饱和水定压汽化水蒸汽定压过热
干度湿度
第八章制冷循环
制冷机和热泵制冷系数供热系数
逆向卡诺循环（制冷循环）
空气压缩制冷循环冷库压气机冷却器膨胀机制冷系数的计算
是否可以降低增压比来提高空气压缩制冷系数
采用回热的制冷循环——耗功减小吸热量增加
蒸汽压缩制冷循环
制冷系数计算
第九章湿空气
湿空气干空气绝对湿度相对湿度
露点温度湿球温度干球温度三者关系
含湿量和相对湿度的关系
应用——加热加湿
焓湿图温度、含湿量、焓、相对湿度
一、选择题： 1、在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率 的绝对值 ( B ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 2、不可逆热机与可逆热机相比，其热效率 ( C ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 3、p v Mc Mc 的数值是（ D ） A.与状态有关 B.与气体性质有关 C.与过程有关 D.常数 4、某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其制冷量为1000kJ ，消耗功为 250kJ,此制冷机是（ C ） A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 5、水蒸汽的汽化潜热随压力升高而（ C ） A.增加 B.不变 C.减小 D.先增后减 6、理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度 ( B ) A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定 7、渐缩喷管中，气流的马赫数（ A ）
A.只能小于1 B.只能小于1或等于1 C.只能大于1 D.只能大于或等于1 8、已知燃气轮机理想定压加热循环中，压气机进、出口空气的温度为T 1、T 2；燃气轮机 进、出口燃气的温度为T 3、T 4，则其循环热效率为（ D ） A.431T T - B.21 1T T - C.32411T T T T --- D.41321T T T T -- - 9、绝对压力p ，表压力p g 、环境压力p a 间的关系为（ C ） A. p + p g – p b = 0 B. p + p b - p g = 0 C. p - p g - p b = 0 D. p b + p g + p = 0 10、活塞式压气机的余隙比是指余隙容积与( C )之比。 A.滞胀容积 B.有效容积 C.活塞排量 D.气缸总容积 11. t w dh dq δ+=只适用于 (B) A.理想气体可逆过程 B.任何工质任何过程 C.理想气体任何过程 D.任何工质可逆过程 12. 水的液体热随压力升高而 (A)
《工程热力学》期末复习题库及答案 第一章 1．把热量转化为功的媒介物称为D A．功源 B．热源 C．质源 D．工质 4．工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有A A．燃气 B．润滑油 C．水 D．天然气 5．工质必须具有良好的膨胀性和流动性，常用工质有 A A．氟里昂气 B．润滑油 C．水 D．天然气 7．下列哪一项不是与系统发生作用的外界 A．功源 B．热源 C．质源 D．工质 8．封闭系统是指的系统 A．与外界没有物质交换 B．与外界没有热量交换 C．与外界既没有物质交换也没有热量交换 D．与外界没有功交换 9．开口系统是指的系统· A．与外界有物质交换 B．与外界有热量交换 C．与外界有物质交换没有热量交换 D．与外界有功交换 10．孤立系统是指的系统 A．与外界没有物质交换 B．与外界没有热量交换C．与外界没有功交换D．A+B+C 13．蒸气压缩制冷系统是 A．绝热系统 B．孤立系统C．封闭系统 D．开口系统 16．强度量与系统的质量，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 20．从绝对真空算起的压力为 A．表压力B．绝对压力 C．真空度 D．标准压力 24．工质的热力状态参数中，可直接测量的参数是 A．压力 B．内能 C．焓 D．熵 29．如某阀门后的表压力为0.5个大气压，则该处的绝对压力应为 A．5 B．1．5 C．0．4 D．0．5 30．若真空度为0．2个大气压，则该处的绝对压力应为个大气压 A．2 B．1．2 C．0．8 D．0．2 31．若真空度为0．2个大气压，则该处的表压力应为个大气压 A．2 B．1．2 C．-0．8 D．-0．2
江苏科技大学 《工程热力学》练习题参照答案 第一单元 一、判断正误并说明原因： 1.给理想气体加热，其热力学能老是增添的。 错。理想气体的热力学能是温度的单值函数，假如理想气体是定温吸热，那么其热力学能不变。 1.丈量容器中气体压力的压力表读数发生变化必定是气体热力状态发生了变 化。 错。压力表读数等于容器中气体的压力加上大气压力。所以压力表读数发生变化 能够是气体的发生了变化，也能够是大气压力发生了变化。 2.在张口系统中，当进、出口截面状态参数不变时，而单位时间内流入与流出 的质量相等，单位时间内互换的热量与功量不变，则该系统处在均衡状态。 错。系统处在稳固状态，而均衡状态要求在没有外界影响的前提下，系统在长时间内不发生任何变化。 3.热力系统经过随意可逆过程后，终态 B的比容为 v B大于初态 A 的比容 v A，外 界必定获取了技术功。 错。外界获取的技术功能够是正，、零或负。 4.在朗肯循环基础上推行再热，能够提升循环热效率。 错。在郎肯循环基础上推行再热的主要利处是能够提升乏汽的干度，假如中间压力选的过低，会使热效率降低。 6．水蒸汽的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。 错。因为水蒸汽的热力学能不是温度的单值函数，所以水蒸汽的定温过程中，加入的热量其实不是所有用与膨胀做功，还使水蒸汽的热力学能增添。 7．余隙容积是必要的但又是有害的，设计压气机的时候应尽可能降低余隙比。 对。余隙容积的存在降低了容积效率，防止了活塞随和门缸头的碰撞，保证了设施 正常运行，设计压气机的时候应尽可能降低余容比。 8．内燃机定容加热理想循环热效率比混淆加热理想循环热效率高。 错。在循环增压比同样吸热量同样的状况下，定容加热理想循环热效率比混淆加 热理想循环热效率高；但是在循环最高压力和最高温度同样时，定容加热理想循环热效率比 混淆加热理想循环热效率低。 9．不行逆过程工质的熵老是增添的，而可逆过程工质的熵老是不变的。 错。熵是状态参数，工质熵的变化量仅与初始和终了状态有关，而与过程可逆不可逆没关。 10．已知湿空气的压力和温度，就能够确立其状态。 错。湿空气是干空气与水蒸汽的混淆物，据状态公义，确立湿空气的状态需要三
工程热力学复习题 一、判断题 1．多变过程的指数1＜n＜k时，多变比热为负值。 2. 闭口系统经历了一个可逆的定温过程，由于系统温度没有发生变化，故系统与外界没有交换热量。 3. 系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下（不考虑外力场作用），宏观热力性质不随时间而变化的状态。 4.凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。 5.热力学温标的基准点是一个标准大气压下水的冰点。 6. 通过叶轮输入轴功对绝热刚性容器内的气体进行搅拌，其参数变化为：△U ＞0、△T ＞0、△P ＞0、△S ＞0。 7. 可以从终态回复到初态的热力过程是可逆过程。 8. 理想气体经绝热节流后，前后稳定截面上的温度相等。 9. 因为伴随压力升高，工质的饱和温度也升高，故工质干饱和蒸汽的比容将增大。 10. 阴雨天中由于大气中水蒸汽量增加了，所以大气压力增大了。 11. 任何不可逆过程工质的熵总是增加的，而任何可逆过程工质的熵总是不变的。 12. 工作在相同热源和在相同冷源之间的一切热机，无论采用什么工质，他们的热效率均相等。 13. 容器中气体的压力不变，压力表的读数也一定不变。 14. 处于平衡状态的热力系，各处应具有均匀一致的温度、压力和比体积。 15. 孤立系统的熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。 16. 工质经历一可逆循环，其∮d s =0，而工质经历一不可逆循环，其∮d s＞0。 17. 孤立系统达到平衡时总熵达极大值。 18. 不可逆绝热稳态流动系统中，系统的熵的变化△S sys = 0。 19. 卡诺循环的热效率仅取决于其热源和冷源的温度，而与工质的性质无关。 20. 混合气体中容积成份较大的组分，则其摩尔成分也较大。 21. 孤立系统的熵与能量都是守恒的。 22. 对未饱和湿空气喷湿球温度的水可以实现空气的等焓加湿降温过程。 23.同一地区同一季节大气压力基本保持不变，空气的含湿量雨天比晴天大，所以雨天空气的密度比晴天空气的密度大。 24．两个物体不接触，就不能判别它们是否达到热平衡。 25. 对任何温度的气体加压都能使其液化。 26.可逆循环和不可逆循环的熵变都等于零。。 27. 工程上要求气体从Ma<1加速到Ma>1，则应采用拉伐尔喷管。 28. 工质经一不可逆循环后其熵一定增加。 29. 300℃的水和﹣300℃的水蒸汽都是存在的。。 30. 0.1MPa的饱和水，当压力降低至0.08MPa时，工质就由饱和水变为过热蒸汽。 31. 入口为亚声速气流，扩压管的形状是渐缩。 32. 理想气体的热力学能与焓是两个相互独立的状态参数。 33. 保持冷凝温度不变，提高蒸发温度，可以提高制冷循环的制冷系数。 34. 吸收式制冷循环的吸收器是一个吸热设备。 35. 湿空气的含湿量越大，吸收水分的能力越弱。 36. 蒸气压缩制冷循环节流阀出口制冷剂工质的状态是蒸发压力下的湿蒸汽。
工程热力学复习题 一、名词解释 定值比热容：对于理想气体在较低温的范围内，比热容受温度的影响可以忽略，比热容仅与气体原子结构有关，称作定值比热容。 理想气体：理想气体是一种实际上不存在的假想气体，其分子是些弹性的、不具体积的质点， 分子间相互没有作用力。 可逆过程：热力系在完成一个过程后，工质若能沿原路线返回原状态，并且使外界不留下任何痕迹的过程称作可逆过程。 熵产：热力系发生不可逆变化时，由于不可逆因素而产生的熵的变化称作熵产。 热量的作功能力损失:热量在传递和转换中，由于不可逆因素的影响使原本能转换 为功的部分退化为环境状态下的无用能的部分称作热量的作功能力损失I 。 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的系统。 喷管：使得气流速度提高，压力降低截面变化的管道称作喷管。 喷管的临界状态：喷管气流流速达到声速时的状态称作临界状态。 相对湿度：湿空气中水蒸气的分压力 v p 与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压力()s p t 的比值，称为相对湿度?。 二、单项选择题 1. 绝热压缩时，若工质初态相同，终态压力相同，不可逆过程的2v 与可逆过程的s v 2关系为 A 。 A.s v v 22> B. 2v s v 2? C.2v s v 2= D.不能确定 2. 由气体参数恒定的干管向一绝热真空刚性容器内充入该种理想气体，充气后容器内的温度与干管内气体温度相比，其温度 B 。 A. 保持不变 B. 升高 C.降低 D.无法确定 3. 由卡诺定理可知，所有可逆热机的热效率 D 。 A.均相等 B.均为1 21T T t -=η Ｃ.121T T t -=η121q q -? D.两个热源时均为1 21T T t -=η 4.任何理想气体热力过程中，焓变化量均可表示为 A 。 A.2 1p c dT ? B.q －w C.21 V c dT ? D.△h －pv 5．可逆定温过程由于温度不变，理想气体与外界的热量交换 B 。
复习思考题二答案 一、填空题（每空1分，共10分） 1、热力学第一定律解析式有时写成q =∆u ＋12 ⎰pdv ，此式适用于任意系统、任意工质和可逆过程。 2、既然余隙容积具有不利影响，是否可能完全消除它？对于往复式压气机，余隙容积不可能完全消除；对于旋转式压气机，则有可能完全消除。 3、气体动力循环和蒸汽动力循环提高循环热效率的共同原则：提高工质的平均吸热温度。 4、理想气体状态方程：pV nRT =。 5、刚性容器内湿空气温度保持不变而充入干空气，容器内湿空气的φ减小，d 减小，p v 减小。（增大或减小） 二、判断题（每题1分，共20分） 1、闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，但系统内质量保持恒定的热力系不一定是闭口系统。（√） 2、可以由基本能量方程式得出功、热量和热力学能是相同性质的参数的结论。（×） 3、工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出的功中不需要减去活塞排斥大气功才是有用功。（√） 4、气体流入真空容器，需要推动功。（×） 5、摩尔气体常数R 值是随气体的状态不同而不同的。（×） 6、如果某种工质的状态方程式为pv=RgT ，这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。（√） 7、麦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。（√） 8、气体吸热后温度一定升高。（×） 9、熵是状态参数，只与初终状态有关，与过程无关。（√） 10、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。（√） 三、选择题（每题1分，共10分） 1、 热力学第一定律解析式有时写成：q=∆u ＋w ，那么适用范围是（A ） （A ）任意系统、任意工质和任意过程 （B ）闭口系统、任意工质和任意过程 （C ）任意系统、任意工质和可逆过程 （D ）闭口系统、任意工质和可逆过程 2、湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化（B ） （A ）△U=0（B ）△U ＞0 （C ）△U ＜0（D ）△U ＜0或△U ＞0 3、压气机压缩气体所耗理论轴功为（C ） （A ）pdv 12⎰ （B ）d pv ()12⎰ （C ） pdu 12 ⎰ ＋p 1v 1－p 2v 2 4、多级（共Z 级）压气机压力比的分配原则应是（B ）
复习思考题三 一、填空题 1、热力学第一定律解析式有时写成q =∆u ＋12 ⎰pdv ，此式适用于 、 和 。 2、常用的热系数由基本状态参数p 、 、 构成，可以直接通过实验确定其数值。 3、气体动力循环和蒸汽动力循环提高循环热效率的共同原 则： 。 4、理想气体状态方程： 。 5、湿空气节流后，φ ，d ，h 。（增大、减小或不变） 二、判断题 1、平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。（ ） 2、可以由基本能量方程式得出功、热量和热力学能是相同性质的参数的结论。（ ） 3、工质及气缸、活塞组成的系统经循环后，系统输出的功中不需要减去活塞排斥大气功才是有用功。（ ） 4、热力学能就是热量。（ ） 5、摩尔气体常数R 值是随气体的状态不同而不同的。（ ） 6、如果某种工质的状态方程式为pv=RgT ，这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。（ ） 7、麦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。（ ） 8、循环净功W net 愈大则循环热效率愈高。（ ）. 9、熵增大的过程必为不可逆过程。（ ） 10、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。（ ） 三、选择题 1、绝对压力p,真空pv ，环境压力Pa 间的关系为 ( ) 。 （A ）p+pv+pa=0 （B ）p+pa －pv=0 （C ）p －pa －pv=0 （D ）pa －pv －p=0 2、关于气体常量Rr 正确是 ( )。 （A ）与气体种类有关 , 与状态无关 （B ）与状态有关 , 与气体种类无关 （C ）与气体种类和状态均有关 （D ）与气体种类和状态均无关 3、理想气体的_____是两个相互独立的状态参数。 （ ） （A ） 温度与热力学能 （B ） 温度与焓 （C ）温度与熵 （D ）热力学能与焓 4、已知一理想气体可逆过程中 ,wt=w, 此过程的特性为 ( ) （A ） 定压 （B ） 定温 （C ）定体 （D ）绝热 5、在压力为 p 时, 饱和水的熵为 s ′，干饱和蒸汽的熵为 s ″。当湿蒸汽的干度0s>s ″ 6、可逆绝热稳定流动过程中 , 气流焓的变化与压力变化的关系为 （ ） （A ）dh=-vdp （B ）dh=vdp （C ）dh=-pdv （D ）dh=pdv 7、饱和湿空气的相对湿度（ ）
一、名词解释 定值比热容：对于理想气体在较低温的范围内，比热容受温度的影响可以忽略，比热容仅与 气体原子结构有关，称作定值比热容。 理想气体：理想气体是一种实际上不存在的假想气体，其分子是些弹性的、不具体积的质点， 分子间相互没有作用力。 可逆过程：热力系在完成一个过程后，工质若能沿原路线返回原状态，并且使外界不留下任 何痕迹的过程称作可逆过程。 熵产：热力系发生不可逆变化时，由于不可逆因素而产生的熵的变化称作熵产。 热量的作功能力损失:热量在传递和转换中，由于不可逆因素的影响使原本能转换 为功的部分退化为环境状态下的无用能的部分称作热量的作功能力损失I 。 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的系统。 喷管：使得气流速度提高，压力降低截面变化的管道称作喷管。 喷管的临界状态：喷管气流流速达到声速时的状态称作临界状态。 相对湿度：湿空气中水蒸气的分压力v p 与同一温度、同样总压力的饱和湿空气中水蒸气分压 力()s p t 的比值，称为相对湿度?。 二、单项选择题 1. 绝热压缩时，若工质初态相同，终态压力相同，不可逆过程的2v 与可逆过程的s v 2关系 为 A 。 A.s v v 22> B. 2v s v 2? C.2v s v 2= D.不能确定 2. 由气体参数恒定的干管向一绝热真空刚性容器内充入该种理想气体，充气后容器内的温 度与干管内气体温度相比，其温度 B 。 A. 保持不变 B. 升高 C.降低 D.无法确定 3. 由卡诺定理可知，所有可逆热机的热效率 D 。 A.均相等 B.均为1 21T T t -=η Ｃ.121T T t -=η121q q -? D.两个热源时均为1 21T T t -=η 4.任何理想气体热力过程中，焓变化量均可表示为 A 。 A.21p c dT ? B.q －w C.2 1V c dT ? D.△h －pv 5．可逆定温过程由于温度不变，理想气体与外界的热量交换 B 。 A.零 B.s T ? C.2212v p v p n T R g D. 2 1v v n R g 8. 技术功21h h w t -=计算式使用时，适用于 C 。 A ．理想气体 B.水蒸气 C ．任何工质的绝热过程 D.任何工质的定压过程
欢迎共阅 一、选择题： 1、在p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的 绝对值 ( B ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 2、不可逆热机与可逆热机相比，其热效率 ( C ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 3、p v Mc Mc -的数值是（ D ） A . 4、A.5A.6 A.7A.8A.1- C.1-9A. C. 10 A. C.11. t w dh dq δ+=只适用于 (B) A.理想气体可逆过程 B.任何工质任何过程 C.理想气体任何过程 D.任何工质可逆过程 12. 水的液体热随压力升高而 (A) A.增加; B.不变; C.减小 D.先增后减 13. 喷管出口流速公式c = (A)
A.任何气体的定熵流动 B.理想气体一切流动 C.理想气体绝热流动 D.理想气体可逆绝热流动 15. 热泵的供热系数等于5，则该热泵作为制冷机用时，其制冷系数等于 (C) A.6 B.5 C.4 D.3 15. 理想气体某一过程的技术功w t等于吸热量q，该过程是(C) A.定压过程 B.定容过程 C.定温过程 D.绝热过程 16. 绝热节流过程是(A) A.定焓过程 B.不可逆过程 C.准平衡过程 D.定熵过程 17. 采用定压加热循环方式的燃气轮机装置压气机中的实际过程可简化为(B) A.定温压缩过程 B.绝热压缩过程 C. 18. ，所 A 19(C) 20） 21 22 235kJ，24 25 26 循27 D A 和B 28. __(C)__ 过程是可逆过程。 A 可以从终态回复到初态的 B 没有摩擦的 C 没有摩擦和传热温差的内平衡 D 没有温差的 29．工质完成一个不可逆循环后，其熵变化?(C) ??????A 增加????? B 减少??? C 为零??? D 可能增加、减少或为零 30．系统中工质的真实压力是指 (D) ?????? A P g；????????B P b；?????? C P v；????D P b＋P g或P b－P v； 31. 可逆过程一定是（）。
工程热力学复习大纲 一名词解释 1 比热容的定义为：单位物量的物质，温度升高或降低1K（1°C）所吸收或放出的热量，称为该物体的比热容（有时简称比热）。即 c=δq/dT。 2定容比热容：在定容情况下，单位物量的气体，温度变化1K（1°C）所吸收或放出的热量。即c v=δq v/dT 3定压比热容：在定压情况下，单位物量的气体，温度变化1K（1°C）所吸收或放出的热量。 4 梅耶公式（适用于理想气体）：c p-c v=R 5 c p与c v之比值称为比热容比，它也是一个重要参数。K= c p/c v=M c p/M c v 6 膨胀功（也称容积功）：在压力差作用下，由于系统工质容积发生变化而传递的机械功。7绝热节流：稳态稳流的流体快速流过狭窄断面，来不及与外界换热也没有功量的传递，可理想化称为绝热节流。绝热节流前后焓相等。h1=h2 8 节流过程是指流体（液体、气体）在管道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物等设备时，由于局部阻力，使流体压力降低的一种特殊流动过程。若节流过程中流体与外界没有热量交换，称为绝热节流。 9绝对湿度:每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量，称为湿空气的绝对湿度。绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度ρv，按理想气体状态方程其计算式为ρv=mv/V=pv/RvT(kg/m3) 10相对湿度（φ）:湿空气的绝对湿度ρv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度ρs的比值。。 11 定熵滞止参数：将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压，使其流速降低为零，这时气体的参数称为定熵滞止参数。 12准静态过程：理论研究可以设想一种过程，这种过程进行的非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡状态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，即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，这样的过程称为准静态过程。 13可逆过程：系统经历某一过程后，如果能使系统与外界同时恢复到初始状态，对外界没有留下任何影响，既没有得到功，也没有消耗功。这种过程没有热力学损失，其正向效果与逆向效果恰好互相抵消，这样的过程称为可逆过程。 14饱和空气：由干空气与饱和水蒸气（状态点b）所组成的湿空气 15 未饱和空气：由干空气与过热水蒸气（状态点a）所组成的湿空气。 16 湿空气密度 17 热力学能：内动能、内位能及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能等一起构成内部储存能，统称热力学能。 18外部储存能：将系统的宏观能量和重力位能称为外部储存能。 宏观动能：以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量。 重力位能：系统工质与外力场的相互作用所具有的能量。 19 系统的总能:系统的总能E为内储存能与外储存能之和。 E=U+E k+E p E=U+1/2mc2+mg 对1kg质量物体的总能，也称比总能。 e=1/2mc2+gz 20 功量：在热力学中，功是系统除温差以外的其他不平衡视差所引起的系统与外界之间传递的能量。
第一章基本概念 工程热力学研究的对象热力系 开口系闭口系绝热系孤立系 状态参数压力温度比体积内能焓熵过程参数热量功 循环（正循环逆循环） 平衡状态准平衡过程（内平衡过程） 第二章热力学第一定律 热力学第一定律的描述
轴功 技术功 推动功 膨胀功关系 膨胀功、技术功和热量的计算 第三章 热力性质 理想气体定义 ——低压、高温下的实际气体的性质非常接近于理想气体。 内能只包括内部分子动能，仅是温度的函数 理想气体状态方程4种形式 气体的混合 质量分数 体积分数 摩尔分数 混合气体平均摩尔质量 比热容定义（定压比热容p C 定容比热容v C ） 理想气体的内能、焓仅是温度的函数，所以dT C du v 0= dT C dh p 0=
g v p R r C C ///之间的关系式——迈耶公式 使用比热容计算热量：比热容的取值方式 ①定比热容（温度范围不是很大） ②平均比热容2 1 T T C ③经验公式 理想气体的熵 1212ln ln p p R T T C s g p -=∆ 1 212ln ln v v R T T C s g v +=∆ 热力过程：定容 定压 定温 定熵 多变 状态点 功和热量 在pv 图ts 图 上的表示 解题思路： 1 建立过程方程 2 由过程方程和状态方程，建立初、终态状态参数P 、V 、T 变化规律 3 将热力过程状态参数变化规律表示在PV 图和Ts 图上，并进行定性分析，如功和热量的正负 4 根据理想气体性质，确定U 、H 、S 的变化 5 计算过程的功和热量 不做功过程和绝热过程的性质特点 与定容过程 定压过程 定熵过程的区别 绝热自由膨胀过程和节流过程 充气和放气过程的计算 快速和缓慢 3322100T a T a T a a c p +++=
1、在 p —v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值 ( B ) A.大 B.小 C.相等 D.可能大，也可能小 2、不可逆热机与可逆热机相比，其热效率 ( C ) A.一定高 B.相等 C.一定低 D.可能高，可能低，也可能相等 3、Mc - Mc v 的数值是( D ) A .与状态有关 B .与气体性质有关 C .与过程有关 D.常数 4、某制冷机在热源T =300K 及冷源T =250K 之间工作， 其制冷量为 1000kJ ，消耗功为 250kJ,此制冷机 1 2 是( C ) A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D .可逆或者不可逆的 5、水蒸汽的汽化潜热随压力升高而( C ) A.增加 B.不变 C.减小 D.先增后减 6、理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的温度 ( B ) A.升高 B. 降低 C.不变 D.无法确定 7、渐缩喷管中，气流的马赫数( A ) A.只能小于 1 B.只能小于 1 或者等于 1 C.只能大于 1 D.只能大于或者等于 1 8、已知燃气轮机理想定压加热循环中，压气机进、出口空气的温度为 T 1 、T 2 ；燃气轮机进、出口燃气 的温度为 T 3 、T 4 ，则其循环热效率为( D ) T T A. 1 - 4 B. 1 - 2 T T 3 1 C. 1 - T - T 32T -T D. 1 - T - T 41T -T 4 1 3 2 9、绝对压力 p ，表压力 p g 、环境压力 p a 间的关系为( C ) A. p + p g – p b = 0 B. p + p b -p g = 0 C. p - p g -p b = 0 D. p b + p g + p = 0 10、活塞式压气机的余隙比是指余隙容积与( C )之比。 A.滞胀容积 B.有效容积 C.活塞排量 D.气缸总容积 11. dq = dh + 6w 只合用于 (B) A.理想气体可逆过程 B.任何工质任何过程 C.理想气体任何过程 D.任何工质可逆过程 12. 水的液体热随压力升高而 (A) A.增加; B.不变; C.减小 D.先增后减 2K 「 p K -1 ] A.任何气体的定熵流动 B.理想气体一切流动 13. 喷管出口流速公式c = K - 1 p 0v 0 |L 1- ( p ) K 」| 合用于 (A) p t
《工程热力学》复习题汇总 一填空题 1．热力系统：忽略家用电热水器的表面散热，取正在加热不在使用的电热水器为控制体，（不包括电加热器），这是系统，把电加热器包括在研究对象内，这是系统，研究对象加入，构成孤立系统。 2．热力系统：盛满热水的真空保温杯是系统，内燃机在汽缸进气或排气阀门打开时，是系统。 3．过程判断：热力系统与外界在绝热但存在摩擦力的情况下，在无限小压差下缓慢的做功过程准静态过程，可逆过程。 4．过程判断：热量从温度为100℃的热源通过薄容器壁缓慢地传递给处于平衡状态下的冰水混合物，此过程准静态过程，可逆过程，理由 5.通过搅拌器作功使水保持等温的汽化过程，此过程为，理由为。 6.有一刚性容器，被分成两部分，一部分装有气体，一部分抽成真空，若真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板，让气体先恢复平衡再抽去下一块，问此过程为，理由为。7．闭口系统热力学第一定律表达式：，稳流开口系
统的热力学第一定律表达式为：；开口系统工质跟外界交换 的技术功包括，可逆过程技术功的计算式 为：； 8 闭口容器内的气体从热源吸收了100kJ的热量，并对外膨胀作功消耗了40kJ， 其中克服摩擦功5kJ，假设摩擦产生的耗散热全部用于增加工质的热力学能，根 据闭口系统能量守恒方程式，系统热力学能增加量为。9．理想气体是， 工程上常用的空气、燃气和烟气理想气体，水蒸气理想气体。10．一种确定的理想气体，其c p-c v定值，c p/c v定值，c p/c v随变 化，其中c p-c v的含义是；工程 上常用的空气、燃气理想气体，水蒸气理想气体。 11.过冷水的定压汽化过程在p-v图上可表示出五种状态，分别 为：。 12.实际气体与理想气体的偏离可用压缩因子Z表示，理想气体的Z等于， 实际气体的Z随压力的增高，呈现的变化。 13．气体在管道内绝热流动，其滞止状态是指，此时的焓 h = ；临界压力与有关，0 工临界流速临界声速。 14．活塞式压缩机中，因的存在，使产气量降低，但理论上对单 位质量气体耗功影响。
工程热力学复习资料 绝热热力系:若热力系与外界之间无热量交换,则该热力系称为绝热热力系. 平衡状态：若热力系在不受外界的作用下，宏观性质不随时间变化而变化。 准静态过程：在热力过程中，热力系的宏观状态始终维持或接近平衡状态。 可逆过程：一个热力过程进行完了以后，如能使热力系沿相同的路径逆行而回复至原态，且相互作用中所涉及到的外界也回复到原态，而不留下任何痕迹。 稳定流动过程：在流动过程中，热力系内部及热力系界面上每一点的所有特性参数都不随时间而变化。 状态参数：用以描述热利系状态的某些宏观物理量称为热力系状态参数。 强度参数：与热利系的质量无关，且不可相加的状态参数。 热量：通过热力系以外的一切物质，统称外界。 压力：单位面积上所受到的指向受力面的垂直作用力。 内能：内能是热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量总和。单位质量工质所具有的内能称为比内能。 熵：是表征系统微观粒子无序程度的一个宏观状态参数。 热力学第一定律：热可以转变为功，功也可以变为热。一定量的热消失时，必产生与之数量相当的功；消耗一定量的功时，也必出现相当数量的热。 容积功：在热力过程，由于系统容积改变，使系统与外界交换的功。 推动功：为使某部分工质进出热利系，外界或系统对这部分工质做功，这部分功称为推动功或流动功。即推动功是维持工质流动所必需的最小的功。 技术功：工程上将技术上可以利用的功称为技术功，对开口系统
来讲其包括轴功、进出口的宏观动能差和宏观位能差。 热力学第二定律：开尔文说法，只冷却一个热源而连续不断做工的循环发动机是造不成的。克劳修斯说法，热不可能自发的、不负代价的从低温物体传到高温物体。 孤立系统熵增原理：若孤立系所有部分的内部以及彼此间的作用都经历可逆变化，则孤立西的总熵保持不变；若在任一部分内发生不可逆过程或各部分间的相互作用中伴有不可逆性，则其熵必增加。 理想热机：热机内发生的一切热力过程都是可逆过程。 卡诺循环：在两个恒温热源间，有两个可逆过程组成的循环。 卡诺定理：在两个不同温度的恒温热源间的所有热机，以可逆机的效率最高。 第二类永动机：从单一热源取得热量并使之完全变为机械能而又不引起其他变化的循环发动机。 理想气体：其分子式一些弹性的、不占有体积的质点，且分子间没有相互作用力。 比热：单位质量的物体，当其温度变化一度时，物体和外界交换的热量。 定压质量比热：在定压过程中，单位质量的物体，当温度变化一度时，物体和外界交换的热量。 同定容质量比热定压容积比热定容质量比热定压摩尔比热定容摩尔比热 饱和温度：在一定压力下，当气体两相达到平衡时，液体所具有的温度。 饱和压力:当气液两相达到平衡时,蒸汽所具有的压力. 饱和液体:两相平衡时的液体. 干饱和蒸汽:在一定的压力下,饱和液体完全汽化为蒸汽,蒸汽温度仍为该压力下的饱和温度. 湿饱和蒸汽:两相平衡时饱和液体和饱和蒸汽的混合物. 过热蒸汽:在一定压力下,蒸汽所具有的温度高于该压力对应的饱和温度.
《工程热力学》练习题 1.容器被分隔成AB两室，如图所示，已知当场大气压p b= 0.1013MPa，气压表2 读为p e2= 0.04MPa，气压表1的读数p = 0.294MPa ，求气压表3的读数（用MPa 表示）。 e1 2. 一汽车以45km/h的速度行驶，每小时耗油34.1×10-3m3。已知汽油的密度为0.75g/cm3，汽油的发热量为44000 kJ/kg，通过车轮输出的功率为87 PS。试求每小时通过排气及水箱散出的总热量。 3.空气在某压气机中被压缩，压缩前空气的参数是：p1 = 0.1MPa ，v1 = 0.845m kg 。压缩后的参数是 p2 = 0.1MPa ，v2 = 0175m kg 。设在压缩过程中1kg 空气的热力学能增加139.0kJ 同时向外放出热量50kJ。压气机每分钟产生压缩空气10kg。求： （1）压缩过程中对1kg 气体所作的体积变化功； （2）生产1kg 的压缩空气所需的功（技术功）； （3）带动此压气机要用多大功率的电动机？ （3）压气机每分钟生产压缩空气10kg，故带动压气机的电机功率为 4. 一些大中型柴油机采用压缩空气启动,若启动柴油机用的空气瓶体积V = 0.3 m3 ,内装有p1= 8MPa，T1= 303K 的压缩空气，启动后瓶中空气压力降低为p2= 0.46MPa ，T2= 303K，求用去空气的质量。(已知空气的相对分子质量 Mr =28.97，即摩尔质量M=28.97×10−3 kg/mol）
5.空气从T 1=300 K 、p 1=0.1 MPa 压缩到p 2=0.6 MPa 。试计算过程的膨胀功(压缩功)、技术功和热量，设过程是(1)定温的、(2)定熵的、(3)多变的(n=1.25)。按定比热容理想气体计算，不考虑摩擦。已知空气C V0=0.718)K kg /(kJ ⋅, C p0=1.005)K kg /(kJ ⋅ 6、过热水蒸气的参数为550,1311==t MPa p ℃。在蒸汽轮机中定熵膨胀到MPa p 005.02=。蒸汽流量为每小时130t 。求蒸汽轮机的理论功率和出口处乏汽的湿度。（水蒸气的参数见附表）
复习思考题四答案 一、判断题、 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二、选择题 1-5: BAAAC 6-10: CDAAC 三、填空题、 1、大于0，小于; 2、湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量 3、小，大，0 4、 1 n v n c c n κ-=- 5、βi=（PZ+1/P1）1/Z 四、名词解释 卡诺定理：1．所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率都相等，与采用哪种工质无关。2．在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。 理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身的体积可以忽略，而分子间平均距离很大，分子间相互吸引力小到可以忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型。 水蒸气的汽化潜热：将1kg 饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。 相对湿度：湿空气的绝对湿度 与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度 的比值，称为相对湿度 。 五、简答题 1、证明：据能量方程： 由于 pv T R =，代入上式得 即 或 整理得出 上式即为绝热过程方程式。 2、答：在h —d 图上，沿温度值为 的温度线，与相对湿度线 交于一点a ，从a
点沿等焓线与温度值为的温度线交于一点b，b点几位室内空气状态参数。如下图所示。 六．计算题 1、 =1.2437kJ/（kg•K）和 =0.9567kJ/（kg•K） 2、背压为0.275MPa，出口流速12526.3kg/s 3、实际功量617.6kJ/kg,理想功量kJ/kg,相对内效率0.661 4、功量：1562.5kJ,排放给冷源的热量937.5kJ,冷源熵的增加3.125kJ/K
第一章基本概念、基本过程 一、热力系统 1、(热力)系统： 系统：通常选取一定的工质或空间作为研究对象，称之为热力系统。 2、外界：与体系发生质、能交换的物系。 3、边界：系统与外界的分界面（线）。 边界可实可虚，可定可动。 二、系统的分类 根据系统和外界之间物质、能量的交换情况分： 1、闭口系统（控制质量）：和外界没有物质交换。 2、开口系统（控制容积、控制体）和外界有物质交换。 3、绝热系统：和外界间没有热量交换。 4、孤立系统：和外界既无能量交换又无物质交换。 闭口系开口系绝热系孤立系质量交换 无 有 可有 无 热量交换 可有 可有 无 无 功量交换 可有 可有 可有 无 三、平衡状态 （一）定义：无外界影响(重力场除外)的条件下，系统保持状态参数不随时间而改变的状态。 1、热平衡：在无外界作用的条件下，系统内部、系统与外界之间无温差。 2、力平衡：在无外界作用的条件下，系统内部、系统与外界之间无压差。
3、化学平衡：在无外界作用的条件下，系统内部、系统与外界之间无化学势差。 平衡的充要条件：系统同时达到热平衡、力平衡、化学平衡。 （二）平衡状态的特点： 1、在不受外界影响下，平衡不会自发的破坏； 2、处于不平衡的系统，在不受外界影响时，会自发的趋于平衡； 3、单相工质处于平衡状态时，在忽略重力的影响下，其内部性质均匀一致。 4、平衡必稳定，稳定未必平衡，平衡可以不均匀。 ★对于气液两相并存的热力平衡系统，气相和液相密度不同，所以整个系统不是均匀的。 四、状态参数 状态确定，状态参数的数值也确定，反之亦然。非平衡状态系统内部存在不平衡势，因此不能用状态参数来描写。 （一）状态参数分类： 1、基本状态参数：压力P、比体积v、温度T（可以直接测量） 导出状态参数：内能U、焓H、熵S 2、强度参数：参数与系统质量无关，且不可相加。如：P、T 广延参数：参数与系统质量成正比，且可相加。如：m、V、U、H、S （二）基本状态参数 1、温度 摄氏温度t（℃）与热力学温度T（K） 关系：273.15 2、压力（绝对压力）p、 （压强）单位面积上的垂直作用力。
《工程热力学》复习题型 一、简答题 1.状态量（参数）与过程量有什么不同？常用的状态参数哪些是可以直接测 定的？哪些是不可直接测定的？ 内能、熵、焓是状态量，状态量是对应每一状态的（状态量是描述物质系统状 态的物理量）。功和热量是过程量，过程量是在一个物理或化学过程中对应量。（过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量）温度是可以直接测定的，压 强和体积是不可以直接测定的。 2.写出状态参数中的一个直接测量量和一个不可测量量；写出与热力学第二 定律有关的一个状态参数。 3.对于简单可压缩系统，系统与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如 何计算。 交换的功为体积变化功。可逆时 4.定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程，其多变指数的值分别是多少？ 0、1、k、n 5.试述膨胀功、技术功和流动功的意义及关系，并将可逆过程的膨胀功和技 术功表示在p v图上。 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（由于这个机械工通常是通过转动的轴输入、输出，所以工程上习惯成为轴功）；流动功是推动工质进行宏观位移所做的功。膨胀功二技术功+流动功 6.热力学第一定律和第二定律的实质分别是什么？写出各自的数学表达式。热力学第一定律的实质就是能量守恒与转换定律在热力学上的应用。（他的文字表达形式有多种，例如：1、在孤立系统中，能的形式可以转换，但能的总量不变； 2、第一类永动机是不可能制成的。）数学表达式： 进入系统的能量-离开系统的能量=系统储存能量的增量 热力学第二定律的实质是自发过程是不可逆的；要使非自发过程得以实现，必须伴随一个适当的自发过程作为补充条件。数学表达式可用克劳修斯不等式表示：痔b0 7.对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如 何计算（写出表达式）？ 简单可压缩系统与外界只有准静容积变化功（膨胀功或压缩功）的交换。可逆时公的计算表达式：