第十三章习题 热力学第一定律及其应用 1、如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程。 2、一定量的理想气体，分别经历如图(1) 所示 的abc过程，(图中虚线ac为等温线)，和图(2) 所 示的def过程(图中虚线df为绝热线)．判断这两 种过程是吸热还是放热． abc过程 热，def过程热． 3、如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部 分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今 将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压 强是。(= γC p/C V) 4、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3)绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多． 答案 1、是A-B吸热最多。 2、abc过程吸热，def过程放热。 3、P0/2。 4、等压，等压，等压V V
理想气体的功、内能、热量 1、有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是 。 2、 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则 经历acbda 过程时，吸热为 。 3、一气缸内贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩过程中外界作功209J ， 气体升温1 K ，此过程中气体内能增量为 _____ ，外界传给气体的热量为___________________． (普适气体常量 R = 8.31 J/mol· K) 4、一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热_____________ J ；若为双原子分子气体，则 需吸热______________ J. 5、 1 mol 双原子分子理想气体从状态A (p 1,V 1)沿p -V 图所示直线变化到状态B (p 2,V 2)，试求： (1) 气体的内能增量． (2) 气体对外界所作的功． (3) 气体吸收的热量． (4) 此过程的摩尔热容． (摩尔热容C =T Q ??/，其中Q ?表示1 mol 物质在过程中升高温度T ?时所吸收的热量．) p (×105 Pa) -3 m 3) p p p 12
-1第十三章 13 设湿空气中水蒸气的状态为：(1) p v ＝0.001 MPa ，t ＝20 ℃；(2) p v ＝0.004 MPa ，t ＝29 ℃。试求按水蒸气表及理想气体状态方程确定水蒸气的比体积所产生的差别。 解 (1) p v ＝0.001 MPa ，t ＝20 ℃，查水蒸气表，当t ＝20 ℃时，饱和蒸汽压力P s =0.002 337 Mpa ，01729.0s =′′=ρρ kg/m 3。 相对湿度 s V s V 4279.0002337.0001.0ρρ?====p p 绝对湿度 =0.0073984 kg/m 01729.04279.0s V ×==?ρρ3水蒸汽的比容 165.1351 V ==ρν kg/m 3 按理想气体方程得 2.13510001.02935.461R 6 V V =××==ρνT i m 3/kg (2) p v ＝0.004 MPa ，t ＝29 ℃，查水蒸气表，当t ＝29 ℃时 饱和蒸汽压力p s =0.004026 MPa ，904028.0s =′′=ρρ kg/m 3 相对湿度 s V s V 199354.0004026 .0004.0ρρ?=≈===p p 绝对湿度 =0.02871728 kg/m 028904.099354.0s V ×==?ρρ3水蒸汽的比容 82.341 V ==ρν kg/m 3 按理想气体方程得 84.3410 004.03025.461R 6V V =××==ρνT i m 3/kg
1313 -2 湿空气的温度为50 ℃，相对湿度为50%，试求绝对湿度及水蒸气的分压力。 解 查水蒸气表，饱和蒸汽压力p s =0.012335 MPa, 饱和蒸汽密度 kg/m 08302.0s =′′=ρρ3 ∴ 绝对湿度 =0.04151 kg/m 08302.05.0s V ×==?ρρ3水蒸汽的分压力 MPa 0061675.0012335.05.0V =×==s p p ? -3 设大气压力为0.1 MPa ，干球温度为40 ℃，湿球温度为32 ℃，试求相对湿度及绝对湿度。 解 由t ＝40 ℃，t W ＝25 ℃，查图得相对湿度56=?%，查水蒸汽表t ＝40 ℃， 05116.0s =′′=ρρ kg/m 3 ∴绝对湿度 =0.2865 kg/m 5116.056.0s V ×==?ρρ 3 13-4 按习题12-1的条件，设湿空气的压力为0.1 MPa ，试求湿空气的密度按理想气体状态方程及按水蒸气表计算所产生的差别。 解 （1） Mpa ，t ＝20 ℃时 , MPa 001.0V =p 1.0V =p 查水蒸汽表，在12-1题中已求得=0.0073984 kg/m V ρ3 而干空气得分压力为 p A =1－0.001=0.999 MPa 故湿空气的密度 073984.0293 1.28710999.06V A +××=+=ρρρ=1.184 kg/m 3按理想气体状态方程得： 184.1293 5.46110001.02931.28710999.0R R 66V V A A =××+××=+=T p T p i ρ kg/m 3（2） MPa, t ＝29 ℃ 时 004.0V =p 查水蒸汽表，在12-1题中已求得=0.028 717 28 kg/m V ρ3
第十二章 理想气体混合物及湿空气 1.处于平衡状态的理想气体混合气体中，各种组成气体可以各自互不影响地充满整个体积，他们的行为可以与它们各自单独存在时一样，为什么？ 答：混合气体的热力学性质取决于各组成气体的热力学性质及成分，若各组成气体全部处在理想气体状态，则其混合物也处在理想气体状态，具有理想气体的一切特性。 2.理想气体混合物中各组成气体究竟处于什么样的状态？ 答：若各组成气体全部处在理想气体状态，遵循状态方程pV nRT =。 3.道尔顿分压定律和亚美格分体积定律是否适用于实际气体混合物？ 答：否。只有当各组成气体的分子不具有体积，分子间不存在作用力时，处于混合状态的各组成气体对容器壁面的撞击效果如同单独存在于容器时的一样，这时道尔顿分压力定律和亚美格分体积定律才成立，所以道尔顿分压定律和亚美格分体积定律只适用于理想气体混合物。 4.混合气体中如果已知两种组分A 和B 的摩尔分数x A >x B ，能否断定质量分数也是ωA >ωB ？ 答：否。i i i eq x M M ω=?，质量分数还与各组分的摩尔质量有关。 5.可以近似认为空气是1 mol 氧气和3.76 mol 氮气混合构成（即x O2=0.21、 x N2=0.79），所以0.1 MPa 、20°C 的4.76 mol 空气的熵应是0.1 MPa 、20°C 的1 mol 氧气的熵和0.1 MPa 、20°C 的3.76 mol 氮气熵的和，对吗？为什么？ 答：不对。计算各组分熵值时，应该使用分压力，即(,)i i s f T p =。 6.为什么混合气体的比热容以及热力学能、焓和熵可由各组成气体的性质及其在混合气体中的混合比例来决定？混合气体的温度和压力能不能由同样方法确定？ 答：根据比热容的定义，混合气体的比热容是1kg 混合气体温度升高1°C 所需热量。理想气体混合物的分子满足理想气体的两点假设，各组成气体分子的运动不因存在其他气体而受影响。混合气体的热力学能、焓和熵都是广延参数，具有可加性。所以混合气体的比热容以及热力学能、焓和熵可由各组成气体的性质及其在混合气体中的混合比例来决定。 混合气体的温度和压力是强度参数，不能由同样方法确定。 7.为何阴雨天晒衣服不易干，而晴天则容易干？ 答：阴雨天空气的湿度大，吸取水蒸气的能力差，所以晒衣服不易干。晴天则恰恰相反，所以容易干。
基于GPU的实时大气散射渲染优化算法研究与实现 大气散射是自然界中一个非常重要而又普遍存在的物理现象,它使得晴朗的天空在白天呈现蓝色,而在傍晚则显得昏黄;它使得近处 的场景显得清晰,而远处的场景则显得模糊。同时,大气散射也是体积光等光学现象的产生原理,对影响人们的视觉感官具有十分重要的作用。在计算机图形学中,传统绘制天空的方法主要是天空盒、天空贴图等,这种方法简单快速,但却无法模拟出随时间和气候实时变化的 动态光照效果。随着计算机硬件性能特别是GPU图形渲染能力的提升,在虚拟场景中模拟出基于真实物理的大气散射效果逐渐成为了可能。对此,人们已经总结出了一个完整的散射积分方程,可以十分准确的 计算出光线在空气中传输的辐射度变化。然而,由于该积分的计算十分复杂,而且需要对场景空间中的每一个点都进行积分计算,运算量 非常庞大,即使是在现代的GPU上依然很难做到流畅的实时渲染。在这样一种背景下,本文实现了一个基于GPU计算的实时大气散射渲染优化算法。通过对大气进行基于真实物理的建模,利用光线步进的思想计算散射积分,并使用预计算查找表来简化散射积分计算、通过极线采样来降低样本点的数量、利用一维最小/最大二叉树结构来加速可见因子的判断。算法在保证了真实的画面渲染效果的同时,显著的提升了渲染效率。本文首先阐述了算法所建立的空气物理模型,并详细的说明了散射积分的推导过程,然后,我们描述了算法是如何一步 步进行优化的,并展示了在GPU上的实现细节。最后,我们编写了一个测试程序用于展示渲染效果,并与传统的算法做出了对比,证明我们
的算法无论在渲染效果和渲染效率上,都能够得到很好的结果。
（0757）《暖通空调》复习思考题答案 一、填空题 1、集中采暖系统主要由热源、输送管网和散热设备三部分组成。 2、根据供暖系统散热方式不同，主要可分为对流供暖和辐射供暖。 3、以对流换热为主要方式的供暖，称为对流供暖。 4、辐射供暖是以辐射传热为主的一种供暖方式。 5、利用热空气作为热媒，向室内供给热量的供暖系统，称为热风供暖系统。 6、机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别是在系统中设置了循环水泵，主要靠水泵的机械能使水在系统中强制循环。 7、蒸汽采暖系统按干管布置方式的不同，可分为上供式、中供式和下供式蒸汽采暖系统。 8、蒸汽采暖系统按立管布置特点的不同，可分为单管式和双管式蒸汽采暖系统。 9、蒸汽采暖系统按回水动力的不同，可分为重力回水和机械回水蒸汽采暖系统两种形式。 10、集中供热系统都是由热源、供热管网和热用户三大部分组成。 11、热负荷概算法一般有两种：单位面积热指标法和单位体积热指标法。 12、我国目前常用的铸铁柱型散热器类型主要有二柱M-132、四柱、五柱三种类型 13、最常用的疏水器主要有机械型疏水器、热动力型疏水器和热静力型疏水器三种。 14、按照通风系统的作用动力可分为自然通风和机械通风。 15、通风房间气流组织的常用形式有：上送下排、下送上排、中间送上下排等。 16、局部排风系统由排风罩、风管、净化设备和风机等组成。 17、有害气体的净化方法有燃烧法、冷凝法、吸收法和吸附法。 18、自然通风可分为有组织的自然通风，管道式自然通风和渗透通风等形式。 19、风机的基本性能参数有风量、风压、轴功率、有效功率、效率、转数。 20、常见的避风天窗有矩形天窗、下沉式天窗、曲线形天窗等形式。 21、通风系统常用设计计算方法是假定流速法。 22、一般把为生产或科学实验过程服务的空调称为工艺性空调，而把为保证人体舒适的空调称为舒适性空调。 23、夏季空调室外计算干球温度应采用历年平均每年不保证50h的干球温度。 24、夏季空调室外计算湿球温度应采用历年平均每年不保证50h的湿球温度。 25、冬季空调室外计算温度应采用历年平均每年不保证一天的日平均温度。 26、冬季空调室外计算相对湿度应采用累年最冷月平均相对湿度。 27、围护结构的冷负荷计算有许多方法，目前国内采用较多的是谐波反应法和冷负荷系数法。 28、按所使用空气的来源分类，空调系统可分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统。 29、根据空调机组的结构形式分为整体式、分体式和组合式三种形式的空调机组。 30、空调系统常见的气流组织形式有上送下回方式、上送上回方式、中送风方式、下送风方式。 31、空调系统常见的空调送风方式有侧向送风、散流器送风、孔板送风、喷口送风、条缝送风、旋流送风等。
§13.1～13. 2 13.1 如图所示，当气缸中的活塞迅速向外移动从而使气体膨胀时，气体所经历的过程【C 】 (A) 是准静态过程，它能用p ─V 图上的一条曲线表示 (B) 不是准静态过程，但它能用p ─V 图上的一条曲线表示 (C) 不是准静态过程，它不能用p ─V 图上的一条曲线表示 (D) 是准静态过程，但它不能用p ─V 图上的一条曲线表示 分析：从一个平衡态到另一平衡态所经过的每一中间状态均可近似当作平衡态（无限缓慢）的过程叫做准静态过程，此过程在p-V 图上表示一条曲线。题目中活塞迅速移动，变换时间非常短，系统来不及恢复平衡，因此不是准静态过程，自然不能用p -V 图上的一条曲线表示。 13.2 设单原子理想气体由平衡状态A ，经一平衡过程变化到状态B ，如果变化过程不知道，但A 、B 两状态的压强，体积和温度都已知，那么就可以求出：【B 】 （A ） 体膨胀所做的功； （B ） 气体内能的变化； （C ） 气体传递的热量； （D ） 气体的总质量。 分析：功、热量都是过程量，除了与系统的始末状态有关外，还跟做功或热传递的方式有关；而内能是状态量，只与始末状态有关，且是温度的单值函数。因此在只知道始末两个状态的情况下，只能求出内能的变化。对于答案D 而言，由物态方程RT PV ν=可以计算气体的物质的量，但是由于不知道气体的种类，所以无法计算气体总质量。 13.3 一定量的理想气体P 1、V 1、T 1，后为P 2、V 2、T 2， 已知V 2>V 1, T 2
第十三章习题 过程的方向和极限 1．温度为30℃、水汽分压为2kPa的湿空气吹过下列三种状态的水的表面时，试用箭头表示传热和传质的方向。 水温θ 50℃ 30℃ 18℃ 10℃ 传热方向气水气水气水气水 传质方向气水气水气水气水2．在常压下一无限高的填料塔中，空气与水逆流接触。入塔空气的温度为25℃、湿球温度为20℃。水的入塔温度为40℃。求气、液相被加工的极限。 （1）大量空气，少量水在塔底被加工的极限温度。 （2）大量水，少量空气在塔顶被加工的极限温度和湿度。 过程计算 3．总压力为320kPa的含水湿氢气干球温度t=30℃，湿球温度为tw=24℃。求湿氢气的湿度H（kg水/kg 干氢气）。已知氢-水系统的α/k H≈17.4kJ/kg.℃。 4. 常压下气温30℃、湿球温度28℃的湿 空气在淋水室中与大量冷水充分接触后，被冷 却成10℃的饱和空气，试求： （1）每kg干气中的水分减少了多少？ （2）若将离开淋水室的气体再加热至30 ℃，此时空气的湿球温度是多少？ 5．在t1=60℃，H1=0.02kg水/kg干气的常压空气中喷水增湿，每公斤的干空气的喷水量为0.006kg， 这些水在气流中全部汽化。若不计喷入的水本身所具有的热焓，求增湿后的气体状态（温度t2和湿度H2）。 *6．今有CO2－水蒸汽混合物2000kg/h，其中水蒸汽含量为70%（质量），在操作压强0.3MPa(表)下将该混合物的温度下降至80℃，试问冷凝下的水量为多少？ 7．氮和苯蒸汽的混合气体在297K时含苯蒸汽分压为7.32kPa，总压为102.4 kPa。现采用加压冷却的方法以回收混合气中的苯，问须将混合气加压至多大的压强并冷却至283K，才能回收75%的苯。（已知283K时苯的饱和蒸汽压为6.05kPa）。 *8．拟在一填料式凉水塔中用空气将水从34℃冷却至20℃，两者作逆流接触。水的流率为2.71×10-2 kg/s?m2，空气的流率为4×10-2kg/s.m2，空气入塔温度为20℃，湿度为0.004kg水/kg干空气，当地大气压为100kPa，已知设备的容积系数k Hα=1.6×10-3kg/s?m3，并鉴于凉水塔内水温度变化范围不大，试以焓差为推动力法估算凉水塔的高度。 思考题 1. 热质同时传递的过程可分为哪两类? 2. 传质方向或传热方向发生逆转的原因和条件是什么? 3. 热质同时传递的过程极限有什么新特点? 4. 湿球温度t w受哪些因素影响? 绝热饱和温度t as与t w在物理含义上有何差别? 5. 以焓差为推动力计算凉水塔高有什么条件? 255
《空气调节技术》试题库2 第一部分 问答题 1.空气调节的任务是什么？ 2.中央空调系统由哪些部分组成？ 3.空气调节对工农业生产和人民物质及文化生活水平的提高有什么作用 4.空气调节可以分为哪两大类，划分这两类的主要标准是什么？ 5.简述中央空调在我国的发展概况。 6.你能举出一些应用空气调节系统的实际例子吗？它们是属于哪一类空气调节系统？ 第二部分 习题 1.湿空气的组成成分有哪些？为什么要把含量很少的水蒸汽作为一个重要的成分来考虑？ 2.,湿空气的水蒸汽分压力和湿空气的水蒸汽饱和分压力有什么区别？它们是否受大气压力的影响？ 3.房间内空气干球温度为20℃，相对湿度%50=?，压力为0.1Mpa ，如果穿过室内的冷水管道表面温度为8℃，那么管道表面是否会有凝结水产生？为什么？应采取什么措施？ 4.请解释下列物理现象：①在寒冷的冬季，人在室外说话时，为什么能看得见从嘴里冒出的“白气”？②为什么浴室在夏天不像冬天那样雾气腾腾？③试说明秋天早晨的雾是怎样形成的，为什么空气温度一提高雾就消失了？④冬天，有些汽车把热风吹到司机前面的挡风玻璃上就可以防止结霜，这是什么原因？⑤冬季室内供暖，为什么会导致空气干燥？应采取什么措施方可使空气湿润些？ 5.两种空气环境的相对湿度都一样，但一个温度高，一个温度低，试问从吸湿能力上看，能说它们是同样干燥吗？为什么？ 6.在某一空气环境中，让1kg 温度为t ℃的水吸收空气的热全部蒸发，试问此时空气状态如何变化？在i-d 图上又如何表示？
7.测得空调房间的干球温度、湿球温度和大气压力后，应怎样计算该房间空气的含湿量、相对湿度和焓? 8．空气温度是20℃，大气压力为0.1MPa ，相对温度%501=?，如果空气经过处理后，温度下降到15℃，相对湿度增加到%902=?，试问空气焓值变化了多少？ 9．已知大气压力B=0.1MPa ，空气温度t1=18℃，1?=50%，空气吸收了热量Q=14000kJ/h 和湿量W=2kg/h 后，温度为t2=25℃，利用h-d 图，求出状态变化后空气的其他状态参数2?，h2，d2各是多少？ 10．已知大气压力为101325Pa ，空气状态变化前的干球温度t1=20℃，状态变化后的干球温度t2=30℃，相对湿度2?=50%，状态变化过程的角系数kJ/kg 5000=ε。试用h-d 图求空气状态点的各参数1?、h1、d1各是多少？ 11．某空调房间的长、宽、高为5m 33.3m 33m ，经实测室内空气温度为20℃，压力101325Pa ，水蒸汽分压力为1400Pa ，试求：①室内空含湿量d ；②室内空气的比焓h ；③室内空气的相对湿度?；④室内干空气的质量；⑤室内水蒸汽的质量？⑥如果使室内空气沿等温线加湿至饱和状态，问变化的角系数是多少？加入的水蒸汽量是多少？ 12．空调房间内气压为101325Pa ，空气的干球温度为20℃，外墙内表面的温度为7℃，为了不使墙面上产生凝结水，求室内空气最大允许相对湿度和最大允许含湿量是多少？ 13．将空气由t1=25℃，%701=?冷却到t2=15℃，%1002=?。问：①每公斤干空气失去水分是多少克？②每公斤干空气失去的显热是多少kJ ？③水凝结时放出的潜热是多少kJ ？④空气状态变化时失去的总热量是多少kJ ？ 14．当大气压变化时空气的哪些状态参数发生变化？怎样变化？ 15、试求t=26℃时干空气的密度。当地大气压力B=101325Pa 。 16、已知空气温度t=-10℃，大气压力B=101325Pa ，相对湿度φ=70%。试比较干空气和湿空气的密度。 17、已知房间内空气温度t=20℃，相对湿度φ=50%，所在地区大气压力B=101325Pa ，试计算空气的含湿量。 18、某地大气压力B=101325Pa 。测得当时空气温度t=30℃，相对湿度φ=80%。试计算该空气的含湿量。若空气达到饱和状态（φ=100%），试计算该空气的饱
第8章 湿 空 气 本章基本要求 理解绝对湿度、相对湿度、含湿量、饱和度、湿空气密度、干球温度、湿球温度、露点温度和角系数等概念的定义式及物理意义。 熟练使用湿空气的焓湿图。 掌握湿空气的基本热力过程的计算和分析。 8.1 湿空气性质 一、湿空气成分及压力 湿空气=干空气+水蒸汽 v a p p p B +== 二、饱和空气与未饱和空气 未饱和空气=干空气+过热水蒸汽 饱和空气=干空气+饱和水蒸汽 注意：由未饱和空气到饱和空气的途径： 1．等压降温 2．等温加压 露点温度：维持水蒸汽含量不变，冷却使未饱和湿空气的温度降至水蒸汽的饱和状态，所对应的温度。 三、湿空气的分子量及气体常数 B p M r M r M v v v a a 95.1097.28-=+= B p R v 378.01287 -=
结论：湿空气的气体常数随水蒸汽分压力的提高而增大 四、绝对湿度和相对湿度 绝对湿度：每立方米湿空气终所含水蒸汽的质量。 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， s v ρρφ= 相对湿度反映湿空气中水蒸气含量接近饱和的程度。 思考：在某温度t 下，φ值小，表示空气如何，吸湿能力如何； φ 值大，示空气如何，吸湿能力如何。 相对湿度的范围：0<φ<1。 应用理想气体状态方程 ，相对湿度又可表示为 s v p p = φ 五、含温量(比湿度) 由于湿空气中只有干空气的质量，不会随湿空气的温度和湿度而改变。定义： 含湿量(或称比湿度)：在含有1kg 干空气的湿空气中，所混有的水蒸气质量称为湿空气的)。 V v P B p d -=622 g/kg(a) 六、焓 定义：1kg 干空气的焓和0.001dkg 水蒸汽的焓的总和 v a dh h h 001.0+= 代入：)85.12501(001.001.1t d t h ++= g/kg(a) 七、湿球温度
入射光衰减模型：描述了光从场景点到 观测点之间的削弱衰减过程。 大气散射模型 大气光成像模型：描述了周围环境中的 各种光由于大气粒子的散射作用,对观 测点所接收到的光强的影响。 表现：室外视觉系统所捕获的场景图像其对比度、颜色和分辨率等特征衰减明显。 原因：光线在从场景点到接收点的传播过程中,遇到悬浮于大气中粒径较大的气溶胶粒子,与之发生,从而使光能的亮度、 颜色等特性发生改变。 其中散射是可见光波段导致雾天图像降质的主要因素, 而吸收和福射作用所造成的影响则相对较小。
瑞利散射(Rayleigh)（分子散射）：粒子尺度远小于入射 波长的散射现象。 散射 米氏(Mie)散射：粒子尺度与波长可比拟。 瑞利散射：使天空呈现蓝色,纯净的水面由于反射天空的光线,也呈现蓝色。 散射体中往往包含很多散射粒子,因此每个粒子的散射光都可能会被其他粒子再散射。根据入射光在传播过程中被大气粒子散射后是否再次发生散射,可以将散射分为单散射现象和多散射现象。 雾天散射：一方面部分物体表面的反射光因散射而损失,使得到达观测点的光强降低,并随着传播距离的增大而呈指数衰减; 另一方面,大气粒子的散射作用还来自附加在目标图像上的大气光,以使大气表现出光源的特性,且环境光的强度随着传播距离的增大而逐渐增加。 以上两方面的作用导致雾天捕获图像的对比度、颜色等特征衰减明显。
入射光衰减模型：大气散射引起观测点接收到的场景点福射光强随景深的增而呈指数衰减。 大气光成像模型：由于光路上粒径较大的大气微粒对周围环境中的入射光具有反射作用,因此会有部分光沿着观测路线射向观测点,这部分光照可以看作是由大气产生的光源,称为大气光。大气光的主要来源为直射的阳光、散射的天空光以及由地面反射的光等。
第十三章习题 热力学第一定律及其应用 1、关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程． (2) 准静态过程一定是可逆过程． (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确的是 。 2、如图所示，一定量理想气体从体积V 1，膨胀到体积V 2分别经历的过程是：A →B 等压过程，A →C 等温过程；A →D 绝热过程，其中吸热量最多的过程 。 3、一定量的理想气体，分别经历如图(1) 所示的abc 过程，(图中虚线ac 为等温线)，和图(2) 所示的def 过程(图中虚线df 为绝热线)．判断 这两种过程是吸热还是放热． abc 过程 热，def 过程 热． 4、如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p 0，右边为真空．今将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压强是 。 (=γ C p /C V ) 5、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V 1膨胀到2V 1，分别经历以下 三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3)绝热过程．其中：__________过程 气体对外作功最多；____________过程气体能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多． V V
答案 1、（1）（4）是正确的。 2、是A-B 吸热最多。 3、abc 过程吸热，def 过程放热。 4、P 0/2。 5、等压， 等压， 等压 理想气体的功、能、热量 1、有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是 。 2、 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则 经历acbda 过程时，吸热为 。 3、一气缸贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压缩 过程中外界作功209J ， 气体升温1 K ，此过程中气体能增量为 _____ ，外界传给气体的热量为___________________． (普适气体常量 R = 8.31 J/mol · K) 4、一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热_____________ J ；若为双原子分子气体，则 需吸热______________ J. p (×105 Pa) 3 m 3)
第8章 湿 空 气 例1：如果室外空气的参数为p=1.0133bar ，t=30℃,φ=0.90，现欲经空气调节设备供给2t =20℃，2φ=0.60的湿空气，试用h-d 图分析该空气调节过程，并计算析出的水分及各过程中的热量。 解：利用h-d 图分析计算该题所给条件下的空调过程，如图8.1，根据所给条件t=30℃,φ=0.90， 在h-d 图上确定初态1,并查得1h =62.2kJ/k(a)，1d =15.7g/kg(a) 同样,由2t =20℃，2φ=0.60在图上确定终态2,并查得 2h =34.1kJ/k(a)，2d =15.7g/kg(a)，由定2d 线与φ=1线的交点4, 查得4h =26.4kJ/kg(a), 2d =4d 空调过程的分析： 定湿冷却过程：湿空气的冷却过程，因其组成成分不变，即含湿量不变,但相对湿度增加,温度下降,直降到露点。所以,是定湿降温过程。例如,在h-d 图上自初态1沿1d =15.7g/kg(a)的定湿线进行到与φ=1线的交点3。此时已成饱和空气,再继续冷却，过程自状态3沿饱和线(临界线)进行,直至与终态含湿量相等的状态4,在这个冷却去湿阶段中,将有水蒸气凝结成水析出,并放出热量。1-4过程的放热量，可用焓差表示,即 q=14h h -=26.4-62.2=-35.8kJ/kg(a) 式中负号表示冷却时湿空气放出热量。 冷却去湿过程：每公斤干空气所析出的水分等于湿空气含湿量的减少量,即 14d d d -=?=7.1-15.7=-8.6g/kg(a) 式中负号表示湿空气析出水分。 加热过程：为了达到工程所要求的湿度，常采用降温去湿,但往往使温
一、填空题 1、集中采暖系统主要由热源、输送管网和散热设备三部分组成。 2、根据供暖系统散热方式不同，主要可分为对流供暖和辐射供暖。 3、以对流换热为主要方式的供暖，称为对流供暖。 4、辐射供暖是以辐射传热为主的一种供暖方式。 5、利用热空气作为热媒，向室内供给热量的供暖系统，称为热风供暖系统。 6、机械循环热水采暖系统与自然循环热水采暖系统的主要区别是在系统中设置了循环水泵，主要靠水泵的机械能使水在系统中强制循环。 7、蒸汽采暖系统按干管布置方式的不同，可分为上供式、中供式和下供式蒸汽采暖系统。 8、蒸汽采暖系统按立管布置特点的不同，可分为单管式和双管式蒸汽采暖系统。 9、蒸汽采暖系统按回水动力的不同，可分为重力回水和机械回水蒸汽采暖系统两种形式。 10、集中供热系统都是由热源、供热管网和热用户三大部分组成。 11、热负荷概算法一般有两种：单位面积热指标法和单位体积热指标法。 12、我国目前常用的铸铁柱型散热器类型主要有二柱M-132、四柱、五柱三种类型 13、最常用的疏水器主要有机械型疏水器、热动力型疏水器和热静力型疏水器三种。 14、按照通风系统的作用动力可分为自然通风和机械通风。 15、通风房间气流组织的常用形式有：上送下排、下送上排、中间送上下排等。 16、局部排风系统由排风罩、风管、净化设备和风机等组成。 17、有害气体的净化方法有燃烧法、冷凝法、吸收法和吸附法。 18、自然通风可分为有组织的自然通风，管道式自然通风和渗透通风等形式。 19、风机的基本性能参数有风量、风压、轴功率、有效功率、效率、转数。 20、常见的避风天窗有矩形天窗、下沉式天窗、曲线形天窗等形式。 21、通风系统常用设计计算方法是假定流速法。 22、一般把为生产或科学实验过程服务的空调称为工艺性空调，而把为保证人体舒适的空调称为舒适性空调。 23、夏季空调室外计算干球温度应采用历年平均每年不保证50h的干球温度。 24、夏季空调室外计算湿球温度应采用历年平均每年不保证50h的湿球温度。
第十三章 热力学基础 13 －1 如图所示，bca 为理想气体绝热过程，b1a 和b2a 是任意过程，则上述两过程中气体作功与吸收热量的情况是( ) (A) b1a 过程放热，作负功；b2a 过程放热，作负功 (B) b1a 过程吸热，作负功；b2a 过程放热，作负功 (C) b1a 过程吸热，作正功；b2a 过程吸热，作负功 (D) b1a 过程放热，作正功；b2a 过程吸热，作正功 分析与解 bca ，b1a 和b2a 均是外界压缩系统，由?=V p W d 知系统经这三个过程均作负功，因而(C)、(D)不对.理想气体的内能是温度的单值函数，因此三个过程初末态内能变化相等，设为ΔE .对绝热过程bca ，由热力学第一定律知ΔE ＝－W bca .另外，由图可知：｜W b2a ｜＞｜W bca ｜＞｜W b1a ｜，则W b2a ＜W bca ＜W b1a .对b1a 过程：Q ＝ΔE ＋W b1a ＞ΔE ＋W bca ＝0 是吸热过程.而对b2a 过程：Q ＝ΔE ＋W b2a ＜ΔE ＋W bca ＝0 是放热过程.可见(A)不对，正确的是(B). 13 －2 如图，一定量的理想气体，由平衡态A 变到平衡态B ，且它们的压强相等，即p A ＝p B ,请问在状态A 和状态B 之间，气体无论经过的是什么过程，气体必然( ) (A) 对外作正功 (B) 内能增加 (C) 从外界吸热 (D) 向外界放热
分析与解 由p －V 图可知，p A V A ＜p B V B ，即知T A ＜T B ，则对一定量理想气体必有E B ＞E A .即气体由状态A 变化到状态B,内能必增加.而作功、热传递是过程量，将与具体过程有关.所以(A)、(C)、(D)不是必然结果，只有(B)正确. 13 －3 两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体).开始时它们的压强和温度都相同，现将3J 热量传给氦气，使之升高到一定的温度.若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为 ( ) (A) 6J (B) 3 J (C) 5 J (D) 10 J 分析与解 当容器体积不变，即为等体过程时系统不作功，根据热力学第一定律Q ＝ΔE ＋W ，有Q ＝ΔE .而由理想气体内能公式T R i M m E Δ2 Δ= ，可知欲使氢气和氦气升高相同温度，须传递的热量 ? ?? ? ?????? ??=e e e 222e 2H H H H H H H H /:i M m i M m Q Q .再由理想气体物态方程pV ＝mM RT ，初始时，氢气和氦气是具有相同的温度、压强和体积，因而物质的量相同，则3/5/:e 2e 2H H H H ==i i Q Q .因此正确答案为(C). 13 －4 有人想像了四个理想气体的循环过程，则在理论上可以实现的为 ( )
空气调节（第四版）—基础知识 赵荣义范存养薛殿华钱以明编 1、在工程上，将只实现内部环境空气温度的调节技术称为，将为保持工业环境有害物质浓度在一定卫生要求范围内的技术称为。（第1页）供暖或降温；工业通风。 2、空气调节应用于工业及科学实验过程一般称为“空调”，而应用于以人为主的空气环境调节则称为“空调”。（第2页）工艺性；舒适性。 3、湿空气是指和的混合气体。（第5页）干空气；水蒸气。 4、根据道尔顿定律，湿空气的压力应等于与之和。（第5页）干空气的压力；水蒸气的压力。 5、在理论上，是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称。（第11页）湿球温度；热力学湿球温度。 6、空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统和空调设备的基本依据。（第20页）送风量；容量。 7、在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一年恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的 和。（第20页）得热量；得湿量。 8、在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为；为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为。（第20页）冷负荷；热负荷。 9、在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为。（第20页）冷负荷；湿负荷。 10、房间冷（热）、湿负荷量的计算必须以室外和室内要求维持的为依据。（第20页）气象参数；气象条件。 11、空调房间室内温度、湿度通常用两组指标来规定，即和（第20页）温度湿度基数；空调精度。 12、室内温、湿度基数是指在空调区域内所需保持的空气与（第20页）基准温度；基准相对湿度。 13、根据空调系统所服务对象的不同，可分为空调和空调。（第20页）舒适性；工艺性。 14、在ISO 7730标准中以PMV—PPD指标来描述和评价热环境。该指标综合考虑了人体活动强度，衣服热阻（衣着情况），，平均辐射温度，空气流动速度和等六个因素。（第23页）空气温度；空气湿度。 15、指标代表了对同一环境绝大多数人的冷热感觉，因此可用该指标预测热环境下人体的热反应。由于人与人之间生理的差别，故用指标来表示对热环境不满意的百分数。（第25页）PMV（预期平均投票）；PPD（预期不满意百分率）。 16、ISO 7730对PMV—PPD指标的推荐值为：PPD<10%，即PMV值在－0.5~+0.5之间，相当于在人群中允许有10%的人感觉不满意。（第25页） 17、我国《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019－2003）中规定采暖与空气调节室内的热舒适性指标宜为：－1≤PMV≤+1，PPD≈26%。（第25页） 18、室内空气温湿度设计参数的确定，除了要考虑室内参数综合作用下的舒适条件外，还应根据、经济条件和进行综合考虑。（第25页）室外气温；节能要求。 19、工艺性空调可分为一般降温性空调、空调和空调等。（第26页）恒温恒湿；净化。 20、净化空调不仅对空气温、湿度提出一定要求，而且对空气中所含尘粒的和有严格要求。（第26页）大小；数量。 21、计算通过围护结构传入室内或由室内传至室外的热量，都要以室外空气计算温度为计算依据。（第26页） 22、得热量是指在某一时刻由室外和室内热源散入房间的热量的总和。（第34页） 23、根据性质的不同，得热量可分为和两类。（第34页）潜热；显热。 24、瞬时冷负荷是指为了维持室温恒定，空调设备在单位时间内必须自室内取走的热量，也即在单位时间内必须向
第十三章习题 热力学第一定律及其应用1、关于可逆过程和不可逆过程的判断： (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程． (2) 准静态过程一定是可逆过程． (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程． (4) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程． 以上四种判断，其中正确的是。 2、如图所示，一定量理想气体从体积V1，膨胀到体积V2分别经历的过程是：A→B等压过程，A→C等温过程；A→D绝热过程，其中吸热量最多的过程。 3、一定量的理想气体，分别经历如图(1) 所示 的abc过程，(图中虚线ac为等温线)，和图(2) 所 示的def过程(图中虚线df为绝热线)．判断这两 种过程是吸热还是放热． abc过程 热，def过程热． 4、如图所示，一绝热密闭的容器，用隔板分成相等的两部 分，左边盛有一定量的理想气体，压强为p0，右边为真空．今 将隔板抽去，气体自由膨胀，当气体达到平衡时，气体的压 强是。(= γC p/C V) 5、一定量理想气体，从同一状态开始使其体积由V1膨胀到2V1，分别经历以下三种过程：(1) 等压过程；(2) 等温过程；(3)绝热过程．其中：__________过程气体对外作功最多；____________过程气体内能增加最多；__________过程气体吸收的热量最多．V V
答案 1、（1）（4）是正确的。 2、是A-B 吸热最多。 3、abc 过程吸热，def 过程放热。 4、P 0/2。 5、等压， 等压， 等压 理想气体的功、内能、热量 1、有两个相同的容器，容积固定不变，一个盛有氦气，另一个盛有氢气（看成刚性分子的理想气体），它们的压强和温度都相等，现将5J 的热量传给氢气，使氢气温度升高，如果使氦气也升高同样的温度，则应向氨气传递热量是 。 2、 一定量的理想气体经历acb 过程时吸热500 J ．则 经历acbda 过程时，吸热为 。 3、一气缸内贮有10 mol 的单原子分子理想气体，在压 缩过程中外界作功209J ， 气体升温1 K ，此过程中气体内能增量为 _____ ，外界传给气体的热量为___________________． (普适气体常量 R = 8.31 J/mol· K) 4、一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为 200 J ．若此种气体为单 原子分子气体，则该过程中需吸热_____________ J ；若为双原子分子气体，则 需吸热______________ J. p (×105 Pa) 3 m 3)
暖通空调最常用的设计计算公式 常用设计计算公式 总热量：Unit:kcal/h 1RT=3.5kw 1P=2.324kw 1kw=860kcal/h 1k=4.27J 1.QT=QS+QL 空气冷却：QT=0.24*&*L*(h1-h2) QT-----空气的总热量QS-----空气的显热量 QL-----空气的潜热量& -----空气的比重取1.2 kg/m3 L -----室内总送风量M3/H h1 -----空气的初焓值kJ/kg H2 -----空气的终焓值kJ/kg 2,显热量: Unit:kcal/h QS=Cp*&*L*(T1-T2) Cp ---空气的比热取0.24kcal/ kg T1 --空气最初的干球温度 T2 -----空气最终的干球温度 3,潜热量: Unit:kcal/h QL=600*&*L*(W1-W2) W1 ----空气最初水分含量kg/ kg W2 ----空气最终水分含量kg/ kg 4,冷冻水量: Unit:L/S V1=Q1/4.187*(T1-T2) Q 1-----主机制冷量(KW), T1-T2 -----主机进出水温差 5,冷却水量: Unit:L/S V2=Q2/4.187*(T1-T2)
Q2=Q1+N Q2-----冷却热量KW T1-T2 -----主机冷却水进出水温度 N -----制冷机组耗电功率KW 6,电机满载电流计算: Unit:A FAL=N/1.732*U*COS@ 7,新风量: Unit:M3/H L0 =n*V n -----房间换气次数V -----房间体积 8,送风量: Unit:M3/H 空气冷却:L= QS/ Cp*&*(T1-T2) QS -----显热量kcal/h Cp ---空气的比热取0.24kcal/ kg T1 --空气最初的干球温度T2 --空气最终的干球温度 & -----空气的比重取1.2 kg/m3 9,风机功率: Unit:KW N1=L1*H1/102*n1*n2 L1 -----风机风量(L/S) H1 -----风机风压(mH2O) n1 -----风机效率n2-----传动效率,直联传动取1;皮带传动取0.9 10,水泵功率: Unit:KW N2=L2*H2*r/102*n3*n4 L2 -----水流速(L/S) H2 -----水泵压头(mH2O) n3 -----水泵效率=0.7~0.85 n4 -----传动效率=0.9~1.0 r -----液体比重(水的比重为1kg/l) 11,水管管径: Unit:mm D=35.68*根号L2/ v L2 -----水流速(L/S) v -----水设计流速(m/s) 12,空气加湿量: Unit:g R=LX*1.3*(h1-h2)