热工学基础学习知识原理期末复习资料
- 格式:doc
- 大小:924.79 KB
- 文档页数:15
答案:一、填空1. 物质种类、温度、0.2w/(m.k)2. 层流、紊流(湍流)、粘性、雷诺数3. 物体的性质、表面状况、温度4. 状态参数、强度参数、广延参数5. 气体分子本身不占有体积、气体分子之间没有相互作用力6. 增加、减少7.导热、对流、热辐射二、简答题1. 答:影响对流换热的因素:流体的流动起因、流体的流动状态、流体的相变、流体的物理性质、换热表面的几何尺寸、形状与大小。
2. 答:(1)黑体:若物体能完全吸收外来的投射能量,即=1,这样的物体称为绝对黑体,简称黑体;(2)白体:若物体能完全反射外来的投射能量,即=1,这样的物体称为绝对白体,简称白体;(3)透明体:若物体能完全透射外来的投射能量,即=1,这样的物体称为透明体或透热体。
3. 答:(1)准静态过程:若过程进行的极其缓慢,则系统在每一瞬间的状态都无限接近于平衡状态,或者说只是无限小地偏离平衡状态,该过程称为准静态过程。
(2)可逆过程:系统在经历某一过程之后沿原路线反向进行,若系统和外界都能够回复到它们各自的最初状态,则该过程称为可逆过程。
(3)二者的区别与联系:可逆过程必定是准静态过程,而准静态过程未必是可逆过程,它只是可逆过程的条件之一,没有机械摩擦等损失的准静态过程才是可逆过程。
4. 答:卡诺循环效率444.0540300112==-=T T c η 设计的热力设备的效率45.0145.0==η 因为ηc <η,故该热力设备不能实现。
三、计算题1. 课本例题3-2(P45)2. 课本例题4-1(P64)3. 课本例题1-4(P10)4. 课本例题0-1(P123)5. 课本例题12-1(P162)。
热工考试知识点总结一、热力学基本定律热力学是研究热现象的科学,热力学基本定律是热工学的基础。
热力学基本定律包括热力学第一定律、热力学第二定律和熵增加原理。
1. 热力学第一定律热力学第一定律表述了能量守恒的原理,即能量不会凭空消失,也不会凭空产生。
根据热力学第一定律,系统中的能量变化等于对系统做功与系统吸收热量的差值。
2. 热力学第二定律热力学第二定律表述了热现象无法实现自发逆转的原理,它指出能够实现的热现象是一个不断向无序状态演变的过程。
根据热力学第二定律,系统内部的熵不断增加,导致系统朝着熵增加的方向发展。
3. 熵增加原理熵增加原理是热力学第二定律的数学表述,它指出在孤立系统中,熵不会减小,只能增加或保持不变。
熵增加原理也被称为熵不减原理,它表明孤立系统朝着更高熵状态发展的方向演化。
以上是热力学的基本定律,掌握这些定律可以帮助我们理解能量转换和传递的规律,为后续的传热、流体流动等内容打下基础。
二、传热与传质传热与传质是热工学中的重要内容,包括传热的三种基本方式(传导、对流和辐射)、传热的换热器、传热的计算与实验。
1. 传热的三种基本方式传导是指热量在固体或液体无规则分子间的热运动中传递的方式。
对流是指经过流体的表面传递热量的方式。
辐射是指热能以电磁波的形式通过真空或介质的传递方式。
2. 传热的换热器换热器是用来进行传热的设备,它能够在不同流体之间传递热量。
换热器的主要类型包括管式换热器、板式换热器、壳管换热器等。
3. 传热的计算与实验在工程实践中,需要对传热过程进行计算和实验,以确定传热器的尺寸和性能。
传热计算涉及到多种传热模型和传热方程,需要根据具体情况选择合适的计算方法和工程数据。
以上是传热与传质的基本内容,需要掌握传热的基本方式、换热器的类型和传热的计算方法,从而为工程实践提供理论支持。
三、流体流动流体流动是热工学中的另一个重要内容,包括理想流体力学、雷诺数、黏性流体力学、层流和湍流等内容。
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kJ2.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 wδ=+δ2f s 12Q H m c mg z W =∆+∆+∆+g pv R T =pV nRT =d d q q c T t δδ==22net 12Q Q W Q Q ε==-11net 12Q Q W Q Q ε'==-1ε'>2C 11T T η=-R A λδλ=1.自发过程:不需要任何外界作用而自动进行的过程 自发过程是不可逆的!克劳修斯表述:不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。
工热知识点总结一、理论基础1. 热力学基础热力学是研究热现象和能量转化规律的科学,其研究对象包括热力学系统的状态、过程和相互作用等。
热力学定律包括热力学第一、二、三定律,它们分别描述了能量守恒、熵增加和温度不可降的规律。
2. 热传导热传导是指物质内部热能的传递,根据导热介质的不同,可分为导热、导电、导磁等传导方式。
热传导的计算公式为热传导方程,其中包括热传导系数、温度梯度和距离梯度等。
在实际工程中,热传导的计算可以通过有限元分析、数值模拟等方法得到。
3. 对流传热对流传热是指通过流体的流动使热能传递的过程,可以是强迫对流或自然对流。
对流传热的传热系数和换热器的设计是工热领域的重要内容。
4. 热辐射热辐射是指物体由于温度差而发出或吸收的电磁波,热辐射的计算需要考虑辐射率、温度、表面发射率等参数。
热辐射通常可以通过辐射传热方程来描述,实际工程中可以应用黑体辐射、灰体辐射等模型进行计算。
二、热力学系统1. 封闭系统封闭系统是指不与外界交换物质,但与外界进行能量交换的系统。
热力学系统通常可以根据其与外界的物质交换情况分为封闭系统、开放系统和孤立系统。
2. 开放系统开放系统是指既与外界进行能量交换,又与外界进行物质交换的系统。
例如,蒸汽锅炉和汽轮机系统就是开放系统。
3. 孤立系统孤立系统是指既不与外界交换物质,也不与外界进行能量交换的系统。
孤立系统是理论假设中的一个重要模型,可以用于研究理想化的热力学系统。
三、热力学循环1. 卡诺循环卡诺循环是理想化的热力学循环模型,其效率最高,可用于分析和比较各种热力学循环系统的性能。
卡诺循环包括等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩四个过程,可以用来分析热机和热泵的性能。
2. 布雷顿循环布雷顿循环是一种热力学循环,广泛应用于蒸汽轮机、汽轮机和制冷机等系统。
布雷顿循环包括等压加热、等压膨胀、等压冷却和等压压缩四个过程,可以用来分析蒸汽发电系统和空气压缩系统的性能。
3. 斯特林循环斯特林循环是一种理想化的热力学循环模型,包括等温定压加热、绝热膨胀、等温定压冷却和绝热压缩四个过程。
供热工程复习题及资料目录试卷一&答案 (1)试卷二&答案 (3)试卷三&答案 (5)试卷四&答案 (7)模拟试题一 (9)模拟试题二 (10)模拟试题三 (11)模拟试题一答案 (12)模拟试题二答案 (13)名词解释 (14)重要知识点 (15)简答题 (17)供热基础知识 (21)试卷一&答案一、填空题(每空1分,共40分):1、1、供热系统包括热源、供热热网和热用户三个基本组成部分。
2、维护结构的表面换热过程是对流和辐射的综合过程。
3、在机械循环上供下回式水平敷设的供水干管应设沿水流方向上升的坡度,在供水干管末端的最高点处设集气罐来进行集中排气。
4、机械循环热水供暖系统与自然循环热水循环系统的主要区别是:一循环动力不同、二膨胀水箱的作用和连接点不同、三、排气方式不同。
5、疏水器的作用是阻汽`排水。
6、暖风机是由通风机、电动机和空气加热器组成。
7、一般情况下,室内热水采暖系统的流动状态几乎都是处于紊流过渡区,室外热水的流动状态大多处于紊流粗糙区。
8、在蒸汽采暖系统中,蒸汽流动的动力来自于自身压力,采用的调节方式为间歇调节,工作时有噪声,易产生水击现象。
9、集中供热系统各热用户用热系统的热负荷,按其性质可分为为季节性热负荷和常年性热负荷两大类。
10、热水热网系统常采用的定压方式有高位水箱定压、补给水泵定压和气体定压。
11、常用的阀门有截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、手动调节阀、电磁阀。
12、供热管道的保温层是由保温层和保护层两部分组成;常用的保护层有金属保温层、包扎式混合保温层和涂抹式保护层。
13、疏水器根据作用原理不同可分为机械型疏水器、热动力型疏水器和热静力式疏水器。
14、机械循环热水采暖系统的平均比摩阻为60-120pa/m。
二、名词解释(每题2分,共20分)1、采暖:使室内获得热量并保持一定的室内温度,已达到适宜的生活条件或工作条件的技术。
2、散热器的金属热强度:散热器内热媒平均温度与室内空气温度相差为1OC时,每公斤质量散热器单位时间内所散出的热量。
热工学复习题什么是热力学第一定律?举例说明。
答:热力学第一定律,也称能量守恒定律,规定了能量在物理过程中的转化和守恒。
它表明,能量既不能被创建也不能被销毁,只能从一种形式转化为另一种形式,能量守恒。
例如,一个物体从较高温度向较低温度传递热量时,它将失去一部分内能,而另一部分能被转化为机械能,例如推动一个物体移动。
什么是热力学第二定律?举例说明。
答:热力学第二定律是一种热力学原理,规定了在热力学系统中,热量不能从低温物体自动转移到高温物体,除非有外界能源的输入。
它还规定了热能不能完全转化为机械能,热力学过程必须存在熵增的趋势。
例如,一个热源会不断向周围环境释放热量,这是无法阻止的,因为不可能将所有的热量转化为机械能而不发生能量损失。
什么是热力学循环?举例说明。
答:热力学循环是一种在热力学过程中,物质经历一系列状态变化后,再回到最初状态的过程。
例如,蒸汽汽轮机工作就是一个热力学循环过程,水被加热成蒸汽,然后带动汽轮机旋转,最终蒸汽被冷凝回水,循环再次开始。
热力学第三定律是什么?它的应用场景是什么?答:热力学第三定律规定,当温度趋近于绝对零度时,所有物质的熵趋于一个常数。
这个定律主要应用于低温物理学和纳米技术领域,例如在制备纳米材料和低温物理实验中,热力学第三定律可以帮助研究者更准确地计算物质的热力学性质。
什么是焓?它的计算公式是什么?答:焓是一个物质在定压过程中的热能状态。
它的计算公式为H=U+PV,其中U为内能,P为压强,V为体积。
焓可以用来计算热力学过程中的能量转化和物质状态变化。
例如,当水从液态变成气态时,它的焓值将增加,说明水中的热能被转化为了蒸汽的动能。
《热工基础》课程综合复习资料一、单选题1.平板的单位面积导热热阻的计算式应为()。
A.δ/λB.δ/(kA)C.1/hD.1/(kA)答案:A2.冷冻水管与支架之间垫以木托,是为了防止(),减少能量损失。
A.热辐射B.热扩散C.热传导D.热对流答案:C3.对流传热是以()作为基本计算式。
A.傅立叶定律B.牛顿冷却公式C.普朗克定律D.热路欧姆定律答案:B4.对流传热的表面传热为1000W/(m2·K)、温度为77℃的水流经27℃的壁面,其对流换热的热流密度为()。
A.8×104W/m2B.6×104W/m2C.7×104W/m2D.5×104W/m2答案:D5.在电站锅炉中,由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是()。
A.热对流B.热辐射C.导热D.都不是答案:B6.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空,其目的是()。
A.减少导热B.减小对流换热C.减少对流与辐射换热D.减少导热与对流换热答案:D7.黑体表面的有效辐射()对应温度下黑体的辐射力。
A.大于B.小于C.无法比较D.等于答案:D8.热量传递一般有三种不同基本方式,即导热、()和热辐射。
A.传热B.热对流C.对流换热D.反射答案:B9.削弱辐射换热的有效方法是加遮热板,而遮热板表面的发射率应()。
A.大一点好B.小一点好C.大、小都一样D.无法判断答案:B10.下述几种方法中,强化传热的方法是()。
A.夹层抽真空B.增大当量直径C.加肋片D.加遮热板答案:C11.航空发动机技术被誉为现代工业“皇冠上的明珠”,()作为飞机的动力心脏,为飞机这个庞大的身躯提供新鲜的血液,起着至关重要的作用。
A.机翼B.机舱C.发动机答案:C12.与外界没有物质交换,但有热量或功交换的热力系统是()。
A.开口系统B.闭口系统C.绝热系统D.孤立系统答案:B13.绝热系与外界没有()交换。
A.能量B.热量C.功D.物质答案:B14.孤立系统是指系统与外界()。
热工知识点总结丿一、热力学基础1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递的物理学分支,其中涉及了许多基本概念,如能量、功、热、温度等。
能量是指物体的内在属性,可以存在于多种形式,包括机械能、热能、电能等。
功是能量的传递形式,是物体由于外力作用而具有的能量转移。
热是一种能量传递形式,是由于温度差引起的分子间能量传递。
温度是物体内部微观粒子平均动能的度量,通常用摄氏度或开尔文度表示。
2. 热力学过程在热力学中,系统是研究的对象,是指一定空间内所包含的物质。
系统与其环境之间的物质和能量交换称为过程。
在热力学中,常见的过程包括等温过程、等容过程、绝热过程等。
等温过程是指系统与外界保持一定温度不变的过程,等容过程是指系统体积不发生变化的过程,绝热过程是指系统与外界不进行热交换的过程等。
3. 热力学定律热力学定律是热力学研究的基本规律,常见的热力学定律包括热力学第一定律和热力学第二定律。
热力学第一定律是能量守恒定律,它规定了能量的转化和传递不会产生或消失,只会发生能量形式的转换。
热力学第二定律是热力学的能量转化方向定律,它规定了热力学系统中能量转化的方向,即自然界中热能只能从高温物体传递到低温物体,不可能出现热量自发地从低温物体传递到高温物体的情况。
4. 热力学循环热力学循环是指一系列热工作质从一种热源吸收热,利用该热量进行一定形式的功,然后将余热排放至冷源的工作过程。
著名的热力学循环包括卡诺循环、布雷顿循环、斯特林循环等。
卡诺循环是一种理想的热力学循环,被认为是温度最高的热源和温度最低的热源之间能够产生最大功的热力学循环。
二、热传递和传热器件1. 热传递基本原理热传递是热工学的重要内容,是热能从高温区传递到低温区的过程。
热传递分为三种基本形式,包括传导、对流和辐射。
传导是指热量通过物质内部微观粒子的碰撞传递的过程,对流是指热量通过流体流动传递的过程,辐射是指热能以电磁波的形式传递的过程。
2. 传热器件在热工学中,有许多传热器件用于实现热能的传递和利用,包括换热器、冷凝器、蒸发器、散热器等。
热工学第二版复习资料热工学第二版复习资料热工学是工程领域中的重要学科,涉及热力学、传热学和流体力学等内容。
对于学习热工学的学生来说,复习资料是提高学习效果的重要工具。
本文将介绍一份热工学第二版复习资料,帮助读者更好地掌握这门学科。
一、热力学基础热力学是研究能量转化和能量传递的学科,是热工学的基础。
在复习资料中,首先介绍了热力学的基本概念和基本定律,如能量守恒定律、熵增定律等。
同时,还包括了热力学过程的分类和描述方法,如等温过程、绝热过程等。
通过对这些基础知识的学习,可以为后续的学习打下坚实的基础。
二、传热学原理传热学是研究热量传递规律的学科,对于工程领域中的能量转移和能量利用至关重要。
在复习资料中,传热学原理是重点内容之一。
首先介绍了传热的基本机制,包括传导、对流和辐射等方式。
然后,讲解了传热过程中的热阻和热导率等重要参数。
此外,还介绍了传热的计算方法和传热设备的设计原则。
通过对传热学原理的学习,可以更好地理解和应用传热学知识。
三、流体力学基础流体力学是研究流体运动规律的学科,对于热工学的应用非常重要。
在复习资料中,流体力学基础是必不可少的内容。
首先介绍了流体的基本性质和流体力学的基本定律,如连续性方程、动量方程和能量方程等。
然后,讲解了流体流动的分类和描述方法,如层流和湍流等。
此外,还介绍了流体流动的计算方法和流体力学实验的原理。
通过对流体力学基础的学习,可以更好地理解和应用流体力学知识。
四、热工系统分析热工系统分析是热工学的重要应用领域,用于研究和优化能量系统。
在复习资料中,热工系统分析是重点内容之一。
首先介绍了热工系统的基本概念和组成部分,如能量输入、能量输出和能量转换等。
然后,讲解了热工系统的分析方法和优化原则,如能量平衡和热力学效率等。
此外,还介绍了热工系统的常见问题和解决方案。
通过对热工系统分析的学习,可以更好地应用热工学知识解决实际问题。
五、案例分析和习题练习在复习资料中,案例分析和习题练习是巩固知识和提高应用能力的重要环节。
热工基础考点总结一、热力学基础1. 系统和界面•定义系统的概念,包括孤立系统、开放系统和封闭系统。
•熟悉系统界面的概念,如壁厚、界面温度等。
2. 状态和过程•熟悉系统状态和过程的概念,例如平衡态、非平衡态、准静态过程等。
•了解状态方程的概念和热力学基本方程。
3. 热力学第一定律•了解热力学第一定律的表达式和含义。
•知道内能和焓的概念及其与热力学第一定律的关系。
4. 热力学第二定律•了解热力学第二定律的表述形式,包括克劳修斯表述和开尔文表述。
•知道热力学第二定律的熵增原理,并能解释其物理意义。
二、热力学过程1. 等温过程•熟悉等温过程的特点和性质。
•掌握等温过程中理想气体状态方程的计算方法。
2. 绝热过程•熟悉绝热过程的特点和性质。
•知道绝热过程中的绝热指数和绝热过程的状态方程。
3. 过程方程•掌握平衡态过程方程的推导和应用。
•熟悉绝热过程和等温过程的过程方程表达式。
4. 循环过程•了解热力学中的循环过程,如卡诺循环、斯特林循环等。
•理解循环过程的工作假设和效率计算方法。
1. 理想气体的热力学性质•熟悉理想气体的状态方程、内能、焓、熵的计算方法。
•熟悉理想气体的定容热容、定压热容和绝热指数的计算。
2. 水和水蒸气的热力学性质•了解水和水蒸气的热力学性质,包括饱和蒸汽线和湿度。
•知道水和水蒸气的状态方程、焓、熵的计算方法。
3. 固体和液体的热力学性质•了解固体和液体的热力学性质,包括热容、热膨胀系数等。
•掌握固体和液体的状态方程、焓、熵的计算方法。
四、热力学第三定律1. 热力学第三定律的表述和含义•掌握热力学第三定律的表述和含义。
•了解绝对零度和熵的基态。
2. 剩余熵和等温线•掌握剩余熵的概念和计算方法。
•理解等温线的性质和特点。
五、热力学势函数1. 焓和熵的性质•掌握焓和熵的概念和性质。
•知道焓和熵与温度、压力的关系。
2. 内能和自由能的性质•知道内能和自由能的概念和性质。
•理解内能和自由能的物理意义以及与其他热力学函数的关系。
热工基础复习资料热工基础复习资料热工基础是热能与工程热力学的基础学科,它是工程热力学、传热学和热工测量学等专业课程的前提和基础。
在工程领域中,热工基础的理论和知识被广泛应用于能源转换、热工设备设计和能源管理等方面。
因此,对于学习热工基础的同学来说,复习资料的准备是非常重要的。
首先,热工基础的复习资料应包括理论知识和实例分析两个方面。
理论知识部分应包括热力学基本概念、热力学第一、第二定律、热力学循环、热力学分析方法等。
这些基本概念和定律是理解和应用热工基础的基础,因此需要进行系统的学习和复习。
同时,实例分析部分应包括热工设备的热力学分析、能源转换系统的热力学分析等。
通过实例的分析,可以更好地理解和应用热工基础的知识。
其次,热工基础的复习资料应具有一定的深度和广度。
深度方面,复习资料应包括一些经典的问题和难点。
例如,热力学循环的效率计算、热力学过程的特性分析等。
这些问题需要通过理论知识的运用和实例的分析来解决,对于理解和掌握热工基础的知识非常重要。
广度方面,复习资料应涵盖热工基础的各个方面。
例如,热力学基本概念的理解、热力学分析方法的应用、热工设备的设计和运行等。
通过广泛的学习和复习,可以全面地掌握热工基础的知识。
此外,热工基础的复习资料还应包括一些实践性的内容。
例如,热工实验的数据处理和分析、热工设备的实际运行情况等。
通过实践的学习和复习,可以更好地理解和应用热工基础的知识。
同时,实践性的内容也可以帮助同学们更好地准备实际的工作和应用。
最后,热工基础的复习资料应根据个人的学习情况进行选择和使用。
每个人的学习能力和学习方法都不同,因此需要根据自己的情况进行选择和使用复习资料。
可以选择一些经典的教材、教辅资料或者网络上的资源进行学习和复习。
同时,可以结合课堂学习和实践经验,进行综合性的复习和总结。
总之,热工基础的复习资料对于学习和掌握热工基础的知识非常重要。
通过理论知识的学习和实例的分析,可以更好地理解和应用热工基础的知识。
2013~2014学年度第二学期期末复习热工学原理第一章:基本概念一、名词解释1、热力系统(P9~10)(1)闭口系统(控制质量系统):与外界无物质交换的系统。
(2)开口系统(控制容积系统):与外界有物质交换的系统。
(3)绝热系统:与外界无热量交换的系统。
。
(4)孤立系统:与外界既无能量(功、热)交换又无物质交换的系统。
2、状态参数(P10~12)(1)状态参数:用于描述工质所处状态的宏观物理量。
(2)压力:单位面积上所受到的垂直作用力(即压强),AFp =。
(3)温度:宏观上,温度是用来标志物体冷热程度的物理量;微观上,气体的温度是组成气体的大量分子平均移动动能的量度。
t =T ﹣273.15K 。
(4)比体积:单位质量的工质所占有的体积,mVv =,单位:m 3/kg 。
(5)密度:单位体积工质的质量,Vm=ρ,1=v ρ,单位:kg/m 3。
3、热力过程(P13)?系统由一个状态到达另一个状态的变化过程称为热力过程,简称过程。
4、可逆过程(P14)如果系统完成了某一过程之后,再沿着原路径逆行而回到原来的状态,外界也随之回复到原来的状态而不留下任何变化,则这一过程称为可逆过程。
二、问答题1、(1﹣2)表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?答:不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化。
2、(1﹣3)当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大还是愈小? 答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小。
>3、(1﹣4)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。
第二章:热力学第一定律一、名词解释热力学第一定律的实质(P21)(1)热力学第一定律的实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律。
热工基础复习资料(模版)第一篇:热工基础复习资料(模版)热工基础复习题一、名词解释压头、温度梯度、黑度、露点、压缩性、膨胀性、粘性、静压强、黑体、温度场、湿含量、辐射能力、有效辐射、灰体、煤的低热值、流速、空气过剩系数角系数流态二、填空:1、()称为液体的粘性。
2、平衡流体中某点静压强的方向()其作用面,其大小与()无关。
3、流体运动的两种状态是()和(),其判别式是(),判别标准是()。
4、流体在管路中流动时阻力损失有()和()。
5、流体最基本的特性是()。
6、服从()定律的流体称为牛顿型流体。
7、按流速和压强等物理参数是否随时间变化可把流体的运动分为()和()两类。
8、流体在外力作用下改变自身容积的特性,称为(),通常用()来表示流体这种性能。
9、()称为流体的密度。
气体的密度与温度和压力的关系式为()。
10、牛顿粘性定律的数学表达式为(),公式中的负号表示()。
11、静压强的国际单位为(),绝对压强与表压强的关系为()。
一封闭容器内盛有空气,测得容器内的绝对压强为5000Pa,则容器内的真空度为()。
12、流体在管内作层流流动时,流速在管道截面上按()分布,最大流速与平均速度的关系为()。
13、有一变截面的自来水管,已知直径d1=100毫米处的断面平均流速为w1=1米/秒,则直径d2=200毫米处的断面平均流速为(w2=)。
14、气体垂直流动的原则是()。
15、风机采用联合工作方式来增加流量时,若()应采用串联,若()应用并联。
16、叶轮是风机的主要工作部件,起着()的作用。
17、离心风机按叶片的安装角度的大小范围可分为()、()、()三种型式。
18、离心风机应当()闸门启动,因为()。
19、通风管道特性是指()。
20、H-Q曲线上相应于效率最高之点,称为风机或泵的()。
21、离心风机主要由()和()组成。
22、任何一系列几何相似的通风机的比转数都是一个(),并且其大小又综合地反映出该系列的通风机在最高效率点运行时的()、()、及()三者之间的关系。
《热工基础》题库一、判断题(每题1 分,共96分):1、表压力和真空度都不能作为状态参数。
(√)2、热力学中,压力、温度和比容称为基本状态参数。
(√)3、容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。
(×)4、可逆过程必定是准静态过程,而准静态过程并不一定是可逆过程。
(√)5、只有可逆过程p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。
(√)6、若工质吸热,其热力学能一定增加。
(×)7、工质膨胀时必须对工质加热。
(×)8、系统经历一个可逆定温过程,由于温度没有变化,故与外界没有热量交换。
(×)9、对可逆与不可逆绝热过程,都有w =-△u 和w t =-△h,说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。
(×)10、不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。
(√)11、没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换。
(×)12、理想气体的比热容一定是常数。
(×)13、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。
(×)14、理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。
(×)15、功量可以转换为热量,但热量不可以转换为功量。
(×)16、机械能可以全部转换为热能,而热能绝不可能全部转换为机械能。
(√)17、热效率较高的发动机,循环净功也一定较大。
(×)18、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程,则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。
(×)19、工质完成一个不可逆循环后,其熵的变化大于零。
(×)20、熵减小的过程是不可能实现的。
(×)21、系统熵增大的过程必为吸热过程。
(×)22、理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n 倍。
(√)23、理想气体在定熵膨胀过程中,其技术功为膨胀功的κ 倍。
(√)24、绝热过程熵变为零。
(×)25、可逆绝热过程熵变为零。
第一章1. 工程热力学主要研究热能和机械能及其他形式的能量之间相互转换的规律。
2. 传热学主要研究热量传递的规律。
3. 凡是能将热能转换为机械能的机器统称为热力发动机,简称热机。
4. 热能和机械能之间的转换是通过媒介物质在热机中的一系列状态变化过程来实现的,这种媒介物质称为工质。
5. 工程热力学中,把热容量很大,并且在吸收或放出有限热量时自身温度及其他热力学参数没有明显改变的物体称为热源。
6. 工程热力学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,简称系统。
系统以外的物体称为外界或环境。
系统与外界之间的分界面称为边界。
边界可以是真实的也可以是假想的,可以是固定的,也可以是移动的。
7. 按照系统与外界之间相互作用的具体情况,系统可分以下几类:1闭口系统:与外界无物质交换的系统。
2开口系统:与外界有物质交换的系统。
3绝热系统与外界无热量交换的系统4孤立系统与外界既无能量(功。
热量)交换又无物质交换的系统。
8. 工质在某一瞬间所呈现的宏观物理状况称为工质的热力状态简称状态。
9. 用于描述工质所处状态的宏观物理量称为状态参数。
如温度压力比体积等10. 在不受外界的影响{重力场除外}的条件下,工质(或系统)的状态参数不随时间而变化的状态称为平衡状态。
11. 在工程热力学中,常用的状态参数有压力,温度,比体积,热力学能,焓,熵等,其中压力,温度,比体积可以直接测量,称为基本状态参数。
12. 热力学第零定律表述为;如果两个物体中的每一个都分别与第三个物体处于热平衡,则这两个物体彼此也必处于热平衡。
13. 系统由一个状态到达另一个状态的变化过程称为热力过程,简称过程。
14. 如果在热力过程中系统所经历的每一个状态都无限地接近平衡态,这种过程称为准平衡过程,又称为准静态过程。
在状态参数坐标图上可以用连续的实线表示。
15. 如果系统完成了某一过程之后,再沿着原路径逆行而回到原来的状态,外界也随之回复到原来的状态而不留下任何变化,这一过程称为可逆过程,否则这一过程称为不可逆过程。
热工学基础复习大纲第一篇工程热力学第一章工质及理想气体一、状态及状态参数识记:系统的状态。
状态参数。
理解:平衡状态。
状态参数只是状态的函数。
应用:基本状态参数:热力学温度、绝对压力和质量体积,它们的测量与单位。
二、理想气体及其状态方程式识记:理想气体的物理模型(假设)。
理想气体状态方程式。
气体常数。
理解:气体量分别用1kg、mkg和nmol表示的理想气体状态方程式。
应用:理想气体状态方程式的应用。
三、气体的比热容识记:质量热容、体积热容和摩尔热容,定压热容和定容热容。
比热容比。
理解:理想气体的比定压热容和比定热容只是温度的函数。
迈耶公式。
应用:利用热容计算热量。
用理想气体比热容随温度变化的关系式计算真实比热容和平均比热容。
用比热容表计算热量。
理想气体定值比热容的使用。
四、理想气体的热力学能、焓和熵识记:理想气体热力学能、焓和熵变化量的计算式。
温熵图理解:过程中气体热力学能、焓和熵的变化量决定于过程的初状态和终状态。
理想气体热力学能和焓都只是温度的函数;熵不仅与温度有关,还与压力有关。
应用:理想气体热力学能、焓和熵变化量的计算。
在温熵图上表示热量。
五、混合气体识记:混合气体的热力性质取决于各组成气体的性质及成分。
混合气体成分表示法:质量分数、体积分数和摩尔分数,它们之间的换算关系。
理解:处于平衡状态的理想气体混合物中,各组元气体互不影响,它们的行为像各自单独存在一样充满共同的体积。
分压力定律和分体积定律。
第二章热力学第一定律一、系统及其分类识记:系统、边界与外界、工质。
理解:系统与外界的相互作用:能量交换与物质交换。
系统的分类:闭口系统与开口系统、绝热系统、孤立系统二、系统热力学能是系统状态是函数,热量和功是系统与外界之间传递的两种形式的能量。
识记:系统的内部储存能(热力学能)和外部储存能。
理解:系统的状态、过程和过程量在压容图上的图示。
应用:系统体积变化功的计算。
三、热力学第一定律及其解析式识记:热力学第一定律的表述,解析式的各种书写形式。
2013~2014学年度第二学期期末复习热工学原理第一章:基本概念一、名词解释1、热力系统(P9~10)(1)闭口系统(控制质量系统):与外界无物质交换的系统。
(2)开口系统(控制容积系统):与外界有物质交换的系统。
(3)绝热系统:与外界无热量交换的系统。
(4)孤立系统:与外界既无能量(功、热)交换又无物质交换的系统。
2、状态参数(P10~12)(1)状态参数:用于描述工质所处状态的宏观物理量。
(2)压力:单位面积上所受到的垂直作用力(即压强),AFp =。
(3)温度:宏观上,温度是用来标志物体冷热程度的物理量;微观上,气体的温度是组成气体的大量分子平均移动动能的量度。
t =T ﹣273.15K 。
(4)比体积:单位质量的工质所占有的体积,mVv =,单位:m 3/kg 。
(5)密度:单位体积工质的质量,Vm=ρ,1=v ρ,单位:kg/m 3。
3、热力过程(P13)系统由一个状态到达另一个状态的变化过程称为热力过程,简称过程。
4、可逆过程(P14)如果系统完成了某一过程之后,再沿着原路径逆行而回到原来的状态,外界也随之回复到原来的状态而不留下任何变化,则这一过程称为可逆过程。
二、问答题1、(1﹣2)表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?答:不能,因为表压力或真空度只是一个相对压力。
若工质的压力不变,测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量所处的环境压力可能发生变化。
2、(1﹣3)当真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈大还是愈小? 答:真空表指示数值愈大时,表明被测对象的实际压力愈小。
3、(1﹣4)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。
第二章:热力学第一定律一、名词解释热力学第一定律的实质(P21)(1)热力学第一定律的实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律。
(2)热力学第一定律的表述①在热能与其他形式能的互相转换过程中,能的总量始终不变。
②不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能造成功的。
二、计算题(2﹣8)空气在某压气机中被压缩,压缩前空气的参数为p 1=0.1MPa ,v 1=0.845m 3/kg ;压缩后为p 2=0.8MPa ,v 2=0.175m 3/kg 。
若在压缩过程中每千克空气的热力学能增加为146.5J ,同时向外界放热50kJ ,压气机每分钟生产压缩气体10kg 。
试求:(1)压缩过程中对每千克空气所作的压缩功; (2)生产1kg 压缩空气所需的轴功;(3)带动此压气机所需功率至少为多少(kW )?解:(1)()kg kJ kg kJ u q w /5.196/5.14650-=--=∆-=。
(2)忽略气体进出口宏观动能和势能的变化,则有轴功等于技术功。
kg kJ kg kJ h q w s /252/100.845)0.10.175(0.8146.550Δ3-=⨯⨯-⨯---=-=。
(3)kW kW w P s 4260102526010=⨯=⨯-=。
第三章:理想气体的性质与热力过程一、名词解释1、理想气体状态方程式(P33)nRT T MRmT mR pV g ===,R =8.314J/(mol ·K)。
2、热容(P35~37)(1)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。
dtQdTQC δδ==。
(2)比热容:单位质量物质的热容量称为该物质的比热容(质量热容),单位为J/(kg ·K)或kJ/(kg ·K),dtqdTqc δδ==。
(3)比定容热容vV V T u dT q c ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂==δ。
比定容热容是在体积不变的情况下比热力学能对温度的偏导数,其数值等于在体积不变的情况下物质温度变化1K 时比热力学能的变化量。
(4)比定压热容ppp T h dT q c ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂==δ。
比定容热容是在压力不变的情况下比晗对温度的偏导数,其数值等于在压力不变的情况下物质温度变化1K 时比晗的变化量。
(5) 迈耶公式:g V p R c c =-,R C C m V m p =-,,(m p C ,、m V C ,分别为摩尔定压热容、摩尔定容热容) (6)比热容比Vp c c =γ,g p R c 1-=γγ,g V R c 11-=γ。
3、混合气体的成分(P45)(1)质量分数:如果混合气体由k 种组元气体组成,其中第i 种组元的质量m i 与混合气体总质量m 的比值称为该组元的质量分数,m m w ii =,∑==k i i m m 1,11=∑=ki i w 。
(2)摩尔分数:如果混合气体由k 种组元气体组成,其中第i 种组元的物质的量n i 与混合气体的物质的量n 的比值称为该组元的摩尔分数,n n x ii =,∑==k i i n n 1,11=∑=ki i x 。
(3)体积分数:如果混合气体由k 种组元气体组成,其中第i 种组元的分体积V i 与混合气体总体积V 的比值称为该组元的体积分数,V V ii =ϕ,∑==k i i V V 1,11=∑=ki i ϕ。
4、理想气体的基本热力过程(P50~61)(1)定容过程:气体比体积保持不变的过程称为定容过程。
(2)定压过程:气体压力保持不变的过程称为定压过程。
(3)定温过程:气体温度保持不变的过程称为定温过程。
(4)绝热过程:气体与外界没有热量交换的状态变化过程称为绝热过程。
可逆绝热过程称为定熵过程。
1、(3﹣1)理想气体的p c 和v c 之差及p c 和v c 之比是否在任何温度下都等于一个常数? 答:理想气体的p c 和v c 之差在任何温度下都等于一个常数,而p c 和v c 之比不是。
2、(3﹣2)如果比热容是温度t 的单调增函数,当12t t >时,平均比热容10|tc 、20|tc 、21|tt c 中哪一个最大?哪一个最小?答:由10|t c 、20|t c 、21|t t c 的定义可知:)(d 111ςt c t t c c t t ==⎰,其中10t <<ς;)(d 222ξt c t t c c t t ==⎰,其中20t <<ξ;)(d 122121τt c t t tc c t t t t=-=⎰,其中21t t <<τ。
因为比热容是温度t 的单调增函数,所以可知21|tt c >10|tc , 又因为20211212021120210)()(10212102tt t t t t t t t tt t t c c t c c t c c t t t c t c c >⇒>-=-⇒--=,故可知21|tt c 最大。
又因为211021210201002111212d d )(d d t t tc t t c t t t t tc t t c t c c t t t t t t t ⎰⎰⎰⎰+-=-=-0)()()()(210112211120121121211>--=-+-=t t c c t t t t t c t t t c t t t ttt tt t,所以10|t c 最小。
3、(3﹣3)如果某种工质的状态方程式遵循T R pv g =,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?答: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:g R TuT v p T u T w T u T w u T q c +∆=+∆=+∆=+∆==d d d d d d d d d d d )d(d d ,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了。
4、(3﹣4)在v u -图上画出定比热容理想气体的可逆定容加热过程、可逆定压加热过程、可逆定温加热过程和可逆绝热膨胀过程。
答:图中曲线1为可逆定容加热过程;2为可逆定压加热过程;3为可逆定温加热过程;4为可逆绝热膨胀过程。
因为可逆定容加热过程容积v 不变,过程中系统内能增加,所以为曲线1,从下向上。
理想气体的可逆定压加热过程有:2111c v c u dv c dv R c P dv P v Tc du P P +=⇒=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=,v c u c u v c c 1221000====;,所以时,为常数,且考虑到和,所以此过程为过原点的射线2,且向上。
理想气体的可逆定温加热过程有:00>=⇒=-=∆w q w q u ,气体对外做功,体积增加,所以为曲线3,从左到右。
理想气体的可逆绝热膨胀过程有:211111c vk c u dv v c pdv du k k +-=⇒-=-=-(c 1、c 2为常数) 所以为图中的双曲线4,且方向朝右(膨胀过程)。
三、计算题1、(3﹣2)体积为0.027m 3的刚性储气筒,装有压力为7×105Pa 、温度为20℃的空气。
筒上装有一排气阀,压力达到8.75×105Pa 时就开启,压力将为8.4×105Pa 时才关闭。
若由于外界加热的原因,造成阀门开启。
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。
解:设气体的初态参数为1111m T V p 和、、,阀门开启时气体的参数为2222m T V p 和、、,阀门重新关闭时气体的参数为3333m T V p 和、、,考虑到刚性容器有:321V V V ==,且21m m =。
(1)当阀门开启时,贮气筒内压力达到8.75×105Pa ,所以此时筒内温度和气体质量分别为:()K K p p T T 44.366107108.7515.27302551212=⨯⨯⨯+==,()kg kg T R V p m m 0.22515.273022870.02710751g 1121=+⨯⨯⨯===。
(2)阀门重新关闭时,筒内气体压力降为8.4×105Pa ,且筒内空气温度在排气过程中保持不变,所以此时筒内气体质量为kg kg T R V p T R V p m g g 216.044.366287027.0104.852333333=⨯⨯⨯===。
所以,因加热失掉的空气质量为()kg kg m m m 0.0090.2160.225Δ32=-=-=。
2、(3﹣3)一绝热刚体气缸,被一导热的无摩擦的活塞分成两部分。