工程热力学期末复习手册

工程热力学期末复习手册一、各章要点：第五章：1.活塞式内燃机循环：（特点、计算、比较）2.燃气轮机循环：理想循环和实际循环计算和比较3.提高热效率的手段：回热、间冷+回热、再热+回热第六章：1.熟悉pT相图2.熟悉1点2线3区5态3.会查出水蒸气的参数4.基本热力过程在p-T、T-s、h-s图上的表示，会计算q、wt5.注意与理想气体比较，哪些公式可用、哪些不能用第七章：1.熟悉朗肯循环图示与计算2.朗肯循环与卡诺循环3.蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响4.再热、回热原理及计算第八章：1.空气压缩制冷，分析、计算、回热2.蒸汽压缩制冷，分析、计算3.压缩式热泵循环，与制冷原理相同，会计算4.吸收式制冷，。

，制冷剂，一般了解第九章：1.成分描写2.分压定律和分容积定律3.混合物参数计算（混合熵增）4.湿空气概念与计算第十章：1.会从四个特征式，推到出8个偏导数和4个Maxwell式2.了解s,u,h,f,g,cp,cv,cp-cv与状态方程的关系3.知道焦汤系数的定义与含义4.了解各状态方程的特点，适用范围5.理解对比态原理，会查图计算第十二章：1.基本概念，各概念的条件（热效应，燃料热值，标准生成焓，化学Ex，平衡判据，自发反应方向）2.理解计算反应热、热值、理论燃烧温度、反应度、平衡常数的计算方法3.一般了解热力学第三定律二、典型简答题1.勃雷登循环采用回热的条件是什么？一旦可以采用回热为什么总会带来循环热效率的提高？2.提高燃气轮机循环效率的方法有那些？3.为什么从能源问题和环境污染问题出发，斯特林发动机又重新引起人们的重视？4.为什么柴油机的效率普遍高于汽油机？5.影响活塞式发动机热效率高低的最主要的因素是什么？6.有没有零度以下的液态水和气态水存在？7.卡诺循环效率比同温限下其他循环效率高，为什么蒸汽动力循环8采用卡诺循环方案？8.提高朗肯循环热效率的方法有哪些？9.总结蒸汽参数对循环的影响，各有何利弊？.10.蒸汽中间在过热的主要作用是什么？是否总能通过再热提高循环热效率？什么条件下中间在过热才能对提高热力效率有好处？11.空气压缩制冷和蒸汽压缩制冷各有何优缺点？12.空气回热压缩制冷循环相比与传统的活塞式空气压缩制冷循环有何优点？13.蒸汽压缩制冷循环中为什么要用节流阀代替膨胀机？14.吸收式制冷循环相比于蒸汽压缩制冷循环有何优点？15.试从能量利用的角度，简要说明热泵供暖与电加热器取暖的优劣。

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/dT3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=R5 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 v6 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=h28 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。

《工程热力学》期末总结一、闭口系能量方程的表达式有以下几种形式：1kg 工质经过有限过程：w u q +∆= （2-1） 1kg 工质经过微元过程：w du q δδ+= （2-2） mkg 工质经过有限过程：W U Q +∆= （2-3） mkg 工质经过微元过程：W dU Q δδ+= （2-4）以上各式，对闭口系各种过程（可逆过程或不可逆过程）及各种工质都适用。

在应用以上各式时，如果是可逆过程的话，体积功可以表达为：pdv w =δ （2-5） ⎰=21pdv w （2-6）pdV W =δ （2-7） ⎰=21pdV W （2-8）闭口系经历一个循环时，由于U 是状态参数，⎰=0dU ，所以W Q ⎰⎰=δδ （2-9）式（2-9）是闭口系统经历循环时的能量方程，即任意一循环的净吸热量与净功量相等。

二、稳定流动能量方程tsw h w z g c h q +∆=+∆+∆+∆=221 （2-10） （适用于稳定流动系的任何工质、任何过程）⎰-∆=21vdp h q （2-11）（适用于稳定流动系的任何工质、可逆过程）三、几种功及相互之间的关系（见表一）表一 几种功及相互之间的关系1、比热容的种类（见表二）。

)/3kg m 2、平均比热容：1211221200t t t tc t t c t t c--= （2-12）3、利用平均比热容计算热量：112200t tc t t cq -= （2-13） 4、理想气体的定值比热容（见表三）其中：MM R R g 83140==[J/(k g ·K )] M —气体的摩尔质量，如空气的摩尔质量为28.96kg/kmol 。

空气的kmol/kg 96.28K)kmol /(J 83140⋅==M R R g =287[J/(k g ·K )]，最好记住空气的气体常数。

引入比热容比k 后，结合梅耶公式，又可得：g p R k k c 1-=（2-14） g V R k c 11-= (2-15) 五、理想气体的热力学能、焓、熵（见表四）（焓的定义：pv u h += kJ/kg , 焓是状态参数）六、气体主要热力过程的基本计算公式（见表五）表五气体主要热力过程的基本计算公式七、压气机工作原理及轴功的计算1、压气机的工作原理2、基本计算公式：⎰-===21vdp w w w s t C○T :121121,lnp p v p vdp w T s -=-=⎰ ○S :)(121,T T k kRw s s --=○n :)(121,T T n nRw n s --= 3、压气机升压比12/p p ↑，压缩终温会升高，容积效率v λ下降。

1.热力学第二定律表述方法（二种最基本的表述方法）克劳修斯说法:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传至高温物体。

开尔文-普朗克说法：不可能制造出从单一热源吸热，使之全部转化为功而不留下其他任何变化的热力发动机。

如果把单一热源下作功的动力机称为第二类永动机。

即：第二类永动机是不存在的。

2.功不是状态参数，是过程量3.过程热量是热力系统和外界之间仅仅由于温度不同而通过边界传递的能量4.气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加。

不正确5.气体膨胀时一定对外作功。

不正确6.气体压缩时一定消耗外功。

正确7.熵是状态参数，从初态到终态，熵的变化与过程性质无关；8.孤立系统的熵可以增大（不可逆时），理想上也可保持不变（可逆时），但决不能减小；9.孤立系统熵增原理可以判断过程进行的方向，凡孤立系统熵增大的过程，才能发生，凡孤立系统熵减小的任何过程，都不可能发生；10.孤立系统的熵增大，表示系统内发生了不可逆变化，即系统内发生了机械能的损失。

11.流速小于当地音速时,称为亚音速;流速大于当地音速时,称为超音速。

1工质-—实现热能和机械能相互转化的媒介物质。

2.高温热源(热源) -—工质从其中吸取热能的物体。

3.低温热源(冷源) -—接受工质排出热能的物体。

4.热力系统-—人为分割出来作为热力学分析的对象。

5.孤立系统—热力系统和外界既无能量交换又无物质交换的系统。

6.绝热系统—热力系统和外界的作用仅限于无热量交换的系统。

7.热力状态—工质在热力变化过程中某一瞬间所呈现的宏观物理状况，简称状态。

8.状态参数—用来描述工质所处状态的宏观物理量（如p，T等）。

物质的状态变化必然由参数的变化表示。

即: 状态参数一旦确定, 工质的状态也就确定9.平衡状态：一个热力系统，如果在不受外界影响条件下，系统的状态能够始终保持不变，则系统的这种状态称为平衡状态。

10.热力状态坐标图：由热力系状态参数所组成的坐标图。

常用的有压容(p-v)图和温熵(T-s)图等。

《工程热力学》期末复习重点严家騄（第四版）第一章基本概念：1.热力系的分类2状态和状态参数，包括压力，绝对压力，表压力，真空度。

比体积。

温度。

热力学能。

焓。

熵。

3平衡状态的概念4理解状态方程且能看懂状态参数坐标图5理解过程和循环的概念6功和热量的定义及其与能量之间的换算关系。

第二章热力学第一定律：1热力学第一定律的实质及其表达式2功和热量的计算及其在压容图和温熵图中的表示第三章气体的热力性质和热力过程：1实际气体和理想气体2理想气体状态方程和摩尔气体常数3理想混合气体4气体的热力性质5定容过程，定压过程，定温过程，定熵过程6多变过程7绝热自由膨胀过程和绝热节流过程。

第四章热力学第二定律：1热力学第二定律的任务2可逆过程和不可逆过程3状态参数熵4热力学第二定律的表达式——熵方程5热力学第二定律各种表述的等效性6卡诺定理和卡诺循环7克劳修斯积分式8热量的可用能及其不可逆损失9热力学第二定律对工程实践的指导意义。

第五章气体的流动和压缩：1一元稳定流动的基本方程2喷管中气流参数变化和喷管截面变化的关系3气体流经喷管的流速和流量4压气机的压气过程第六章气体动力循环：1概说2活塞式内燃机的混合加热循环3活塞式内燃机的定容加热循环和定压加热循环4燃气轮机装置的循环第七章水蒸气性质和蒸汽动力循环：1水蒸气的饱和状态2水蒸气的产生过程3水蒸气图表4水蒸气的热力过程5基本的蒸汽动力循环——朗肯循环6蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响第八章制冷循环：1逆向卡诺循环2空气压缩制冷循环3蒸汽压缩制冷循环4制冷剂的热力性质第九章湿空气性质和湿空气过程：1湿空气和干空气2绝对湿度和相对湿度3露点湿度和湿球湿度4含湿量，焓，焓湿量5湿空气过程——焓湿图的应用。

教材重点习题：17-18页 1 2 3 4 731-32页1 3 4 5 6 8 980-83页1 2 3 4 5 6 8 10 12 15 18 20111-113页1 2 3 4 5 7 9 12137页1 2 3 4 7 8 9 11154页1 4 7174-175页2 4 5 7 8190页1 2 4 6210-211页1 2 3 6考试中的部分题来自教材中的课后习题，还有一些是PPT上的原题，其他的题参考了一些经典版本的《工程热力学》课后习题最后预祝同学们在《工程热力学》期末考试中取得优异的成绩。