第三章气体和蒸汽的性质

第一章 基本概念及定义工质——实现热能和机械能相互转化的媒介物质。

作为工质的要求：1）膨胀性 2）流动性 3）热容量 4）稳定性，安全性 5）对环境友善 6）价廉，易大量获取热源——工质从中吸取或向之排出热能的物质系统。

(前者为高温热源，后者为低温热源)闭口系（控制质量CM ）—没有质量越过边界 开口系（控制体积CV ）—通过边界与外界有质量交换 绝热系——与外界无热量交换;孤立系——与外界无任何形式的质能交换注：孤立系必定是绝热系，但绝热系不一定是孤立系简单可压缩系——由可压缩物质组成，无化学反应、与外界有交换容积变化功的有限物质系统状态参数（与过程无关）: P, V , T, U, H, S广延量——与系统质量成正比，具有可加性，如 体积V , 热力学能U, 焓H, 熵S强度量——与系统质量无关，如（绝对）压力P ，温度T注：广延量的比参数具有强度量的性质，不具可加性系统两个状态相同的充要条件：所有状态参数一一对应相等 简单可压缩系两状态相同的充要条件：两个独立的状态参数对应相等T=t +273.15K当绝对压力大于大气压力时， 二者的差值称为表压力；当绝对压力小于大气压力时， 二者的差值称为真空度x平衡不一定均匀，但单相平衡一定均匀；稳定不一定平衡，但平衡一定稳定。

理想气体状态方程其中，R=M Rg准静态过程——偏离平衡态无穷小，随时恢复平衡的状态变化过程b e b ()p p p p p =+>b v b ()p p p p p =-<63252N 1P a 11M P a 110P a 1kP a 110P am1bar 110P a1atm 101325P a 760m m H g1m m H g 133.32P a 1m m H O 9.80665P a=⇒=⨯=⨯=⨯====mV v =m Vρ=ρ1=v g pv R T =g pV m R T=nRTpV =23Pa N/m m /kg Kp v T ⎡⎤⎡⎤---⎣⎦⎣⎦8.3145J/(mol K)R =⋅可逆过程——系统可经原途径返回原来状态而在外界不留下任何变化的过程。

工程热力学童钧耕第六版简介《工程热力学童钧耕第六版》是一本经典的工程热力学教材，由童钧耕教授编写。

本书系统地介绍了工程热力学的基本概念、原理和应用，适用于工科相关专业的学生和从事相关领域的工程师。

内容概述《工程热力学童钧耕第六版》共分为十章，内容涵盖了热力学的基本概念、气体和蒸汽的性质、能量转换与传递、理想气体混合物等方面。

以下将对每一章节进行简要介绍。

第一章：引言这一章主要介绍了工程热力学的基本概念和范围，以及其在实际应用中的重要性。

同时还对温度、压力、体积等基本物理量进行了定义和解释。

第二章：能量转换与能量传递本章讲述了能量转换与传递的基本原理，包括能量守恒定律、功与功率、传热与传质等内容。

通过对各种能量转换过程的分析，读者可以深入理解能量守恒定律在工程实践中的应用。

第三章：气体与蒸汽的性质这一章主要介绍了气体和蒸汽的基本性质，包括物态方程、气体混合物、湿空气等内容。

通过对气体和蒸汽性质的分析，读者可以了解到它们在工程热力学中的重要作用。

第四章：一次能源与二次能源本章重点讲述了一次能源和二次能源的概念和特点。

同时还介绍了常见的一次能源和二次能源类型，以及它们在工程实践中的应用。

第五章：理想气体混合物这一章主要介绍了理想气体混合物的基本原理和计算方法。

通过对理想气体混合物进行分析，读者可以掌握计算混合气体性质和热力学过程参数的技巧。

第六章：燃烧与燃烧产物本章讲述了燃烧与燃烧产物的基本原理和特点。

同时还介绍了常见的燃料类型、燃烧过程中的能量转换和产物生成等内容。

第七章：蒸汽发生器这一章主要介绍了蒸汽发生器的原理和构造，包括锅炉、汽轮机等设备。

通过对蒸汽发生器的分析，读者可以了解到其在能量转换中的重要作用。

第八章：蒸汽涡轮机本章重点讲述了蒸汽涡轮机的工作原理和性能特点。

同时还介绍了蒸汽涡轮机在电力工业中的应用和优化方法。

第九章：压缩机与风机这一章主要介绍了压缩机和风机的基本原理和分类。

通过对压缩机和风机的分析，读者可以掌握它们在工程实践中的应用技巧。

考试科目名称:871工程热力学《工程热力学》考试大纲工程热力学课程是热能与动力工程、建筑环境与设备专业的一门重要技术基础课，它的教学目的与任务是：让学生学习关于能量守恒与转换的理论基础，使学生牢固地掌握工程热力学的基本理论、基本知识和相应的热工分析、计算能力，并进一步得到基本技能的训练。

为学习专业课提供充分的理论准备，也为学生以后解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。

其考试大纲内容如下：一、第一章基本概念要求熟练掌握：系统，平衡状态和状态参数，温度温标，压力，状态方程，准静态过程和可逆过程，循环，功和热量；透彻理解以下的基本概念：热力系统，热力学状态、平衡状态、准静态过程、可逆过程和不可逆过程、功与热量。

二、第二章热力学第一定律要求熟练掌握热力学第一定律基本表达式——基本能量方程，总能，热力学能，焓，膨胀功，技术功，热力学第一定律的第一解析式和稳定流动能量方程式及其应用，循环功之间及循环净功与循环净热量之间关系，循环热效率概念与计算公式；透彻理解以下概念：热力学第一定律的实质—能量守衡与转换定律在热现象中的应用，能量方程的内在联系与共性，热变功的实质。

会进行功和热量的计算，以及功和热量在p-v图和T-s图上的表示。

三、第三章气体和蒸汽的性质要求熟练掌握理想气体和实际气体的概念、理想气体状态方程、理想气体的比热容和热力学能、焓、熵的定义、计算；水蒸气的性质：水蒸气的饱和状态、饱和温度、饱和压力、饱和湿蒸汽、干度、三相点，水蒸气状态的确定。

四、第四章气体和蒸汽的基本热力过程要求熟练掌握理想气体的基本热力过程：定温、定压、定容、定熵和多变过程的过程方程、参数变化和过程中功及热量的计算及其p-v图和T-s图。

水的定压加热汽化过程及其在p-v图和T-s上的表示；会计算水蒸气定压过程的热量，水蒸气绝热过程的功。

五、第五章热力学第二定律熟练掌握热过程的方向性、热力学第二定律的表述；卡诺循环和卡诺定理、克劳修斯积分不等式、熵流和熵产、熵方程、孤立系统的熵增原理；作功能力、作功能力损失与熵产和火用平衡方程。

第3章气体和蒸汽的性质一、选择题1．下面说法中正确的是（）。

A．某蒸汽的温度若高于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化B．某蒸汽的温度若高于临界温度，则可以通过改变压力使蒸汽液化C．某蒸汽的温度若低于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化【答案】A2．下列哪些气体近似可看作理想气体?（）A．柴油机起动空气瓶中的高压空气B．动力机内的水蒸气C．空调设备中空气所含水蒸气D．冰箱压缩机内的制冷剂气体【答案】C【解析】并不是只要是空气就可以作为理想气体，考察气体是否可近似作为理想气体主要依据其压力，空调设备工作压力和温度不高，其中空气所含水蒸气分压力更低，故可当作理想气体，其他三种状况工质均不宜做理想气体处理。

3．为（）。

A．理想气体、闭口系统、可逆过程B．实际气体、开口系统、可逆过程C．任意气体、闭口系统、任意过程D．任意气体、开口系统、任意过程【答案】A【解析】q＝△u＋w是普遍适用于闭口系的，从q＝△u＋w导出受到两处制约：，非理想气体的热力学能是温度和比体积的函数，只有理想气体的可逆过程才同时满足这两点要求。

4．理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加的?（）A．热力学能B．熵C．压力D．温度【答案】B【解析】人们的直觉认为吸热过程温度必定升高，理想气体的热力学能和温度间有单值关系，所以热力学能也将增大，但事实上任何过程的进行都受第一定律的制约，据q＝△u＋w，理想气体在可逆吸热过程中△u的变化还要受制于w的大小及正负，若理想气体对外作功大于吸热量，气体热力学能将减小，导致温度下降、压力下降。

但据熵的定义，气体可逆吸热过程的熵必增加。

5．在空气定压加热过程中，加热量（）转化为热力学能增加量。

A．37％B．65％C．68.4％D．71.4％【答案】D【解析】理想气体定压加热过程的加热量为，过程中的热力学能变化，将空气作为理想气体，双原子理想气体的比热容取定值时，比热容比为1.4，故。

6．当锅炉内的温度等于该压力对应饱和温度时，锅炉内可能为（）。