理想气体混合物与湿空气
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1.第一章 基本概念及定义 2.热能动力装置:从燃料燃烧中得到热能,以及利用热能所得到动力的整套设备(包括辅助设备)统称热能动力装置。
3.工质:热能和机械能相互转化的媒介物质叫做工质,能量的转换都是通过工质状态的变化实现的。
4.高温热源:工质从中吸取热能的物系叫热源,或称高温热源。
5.低温热源:接受工质排出热能的物系叫冷源,或称低温热源。
6.热力系统:被人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统叫做热力系统。
7.闭口系统:如果热力系统与外界只有能量交换而无物质交换,则称该系统为闭口系统。
(系统质量不变) 8.开口系统:如果热力系统与外界不仅有能量交换而且有物质交换,则称该系统为开口系统。
(系统体积不变) 9.绝热系统:如果热力系统和外界间无热量交换时称为绝热系统。
(无论开口、闭口系统,只要没有热量越过边界) 10.孤立系统:如果热力系统和外界既无能量交换又无物质交换时,则称该系统为孤立系统。
11.表压力:工质的绝对压力>大气压力时,压力计测得的差数。
12.真空度:工质的绝对压力<大气压力时,压力计测得的差数,此时的压力计也叫真空计。
13.平衡状态:无外界影响系统保持状态参数不随时间而改变的状态。
充要条件是同时到达热平衡和力平衡。
14.稳定状态:系统参数不随时间改变。
(稳定未必平衡) 15.准平衡过程(准静态过程):过程进行的相对缓慢,工质在平衡被破环后自动恢复平衡所需的时间很短,工质有足够的时间来恢复平衡,随时都不致显著偏离平衡状态,那么这样的过程就称为准平衡过程。
它是无限接近于平衡状态的过程。
16.可逆过程:完成某一过程后,工质沿相同的路径逆行回复到原来的状态,并使相互作用所涉及的外界亦回复到原来的状态,而不留下任何改变。
可逆过程=准平衡过程+没有耗散效应(因摩擦机械能转变成热的现象)。
17.准平衡与可逆区别:准平衡过程只着眼工质内部平衡;可逆过程是分析工质与外界作用产生的总效果,不仅要求工质内部平衡,还要求工质与外界作用可以无条件逆复。
第七章理想气体混合物及湿空气一、是非题1.理想气体混合物中每一种组元的参数(如热力学能及熵),可以按其作为单元物质时的参数计算。
()2.混合物的热力学能及熵分别是各组元热力学能及熵的总和。
()3.处于温度T、压力p 的理想气体混合物可设想成为其中各组元分别处于混合物温度T 及各自的分压力p i的状态。
()4.湿空气的干球温度和湿球温度不可能相同。
()5.在一定的总压力下,若湿空气的含湿量相同,则其露点温度也相同。
()6.在一定的总压力下,若湿空气的相对湿度增大,则其含湿量也必定增大。
()二、思考题1. 本章第一节所讲内容除理想气体以外,对非理想气体混合适用吗?2. 何谓分压力和分体积?分压力和分体积的概念可以应用于非理想气体混合物吗?分压定律和分体积定律适用于非理想气体混合物吗?3. 理想气体混合物比热容差c p–c V是否仍遵循迈耶公式?4. 为什么在计算理想气体混合物的熵时,必须采用各组元的分压力,而不应采用混合物的总压力?5. 计算理想气体混合熵产的方程式(7-20),能否应用于某混合物与其含有的组元气体,或与包含相同组元的另一种混合物相混合的情况?6. 试导出理想气体混合物的自由能和自由焓的计算式。
7. 解释降雾、结露和结霜现象,并说明它们发生的条件。
8. 为什么说影响人体感觉和物体受潮的因素主要是空气的相对湿度,而不是绝对湿度?9. 什么是湿空气的含湿量?相对湿度愈大,含湿量愈高,这样说对吗?10. 为什么在冷却水塔中能把热水冷却到比大气温度还低?这违背热力学第二定律吗?三、习题7-1 理想气体混合物的摩尔分数为: 40.02N =x , 10.0CO =x , 10.02O =x , 40.02CO =x 。
求混合物的摩尔质量、气体常数和质量分数。
7-2 理想气体混合物的质量分数为:85.02N =w , 13.02CO =w , 02.0CO =w 。
求混合物的气体常数,摩尔质量和摩尔分数。
复习大纲绪论重点:了解工程热力学的主要内容及研究方法第一章基本概念及定义重点:工质热力系统、边界、热力系统的类型工质的热力学状态、参数 6个基本状态参数状态方程、坐标图平衡状态、准平衡(静态)过程过程功和热量、热力循环第二章热力学第一定律重点:实质热力学能、总能、推动功流动功、焓第一定律的基本能量方程热量的符号、功量的符号开、闭口系统能量方程第三章气体和蒸气的性质重点:理想气体状态方程比热容、热力学能、焓和熵水蒸汽1点2线3区 5态第四章气体和蒸气的基本热力过程重点:可逆多变过程、定温、定压、定容、定熵过程综合分析第五章热力学第二定律重点:表述卡诺循环克劳休斯积分熵方程孤立系统熵增原理火用第六章实际气体的性质及热力学一般关系式一般了解:范德瓦尔方程对应态原理通用压缩因子图麦克斯韦关系热系数热力学能、焓和熵、比热容的一般关系式第七章气体与蒸气的流动重点:稳定流动的基本方程:连续性方程、能量方程、过程方程、声速方程滞止参数的意义及其计算促使流速改变的条件:力学条件几何条件喷管形状的确定及计算临界压力比背压变化对喷管流动、出口参数的影响第八章压气机的热力过程重点:余隙容积产生、影响多级压缩、中间冷却第九章气体动力循环重点:混合加热理想循环热效率定压、定容加热理想循环热效率比较及分析燃气轮机装置循环热效率提高燃气轮机循环热效率的措施第十章蒸汽动力装置循环重点:朗肯循环由来热效率分析再热循环热效率回热循环热效率第十一章制冷循环重点:压缩空气制冷循环组成、设备、制冷系数压缩蒸汽制冷循环组成、设备、制冷系数两种循环的异同热泵循环第十二章理想气体混合物及湿空气重点:混合气体分压力、分体积定律成分:质量分数、摩尔分数、体积分数,三者的关系湿空气、干空气饱和、不饱和、露点相对湿度、含湿量干、湿球温度h-d图及其应用复习题(题中涉及的有关水蒸汽的数据,考试时均会给出,不用自己查表。
复习题中所需要的数据,需要自己找相关图表查数)习题:课本上的例题、课后思考题、留的作业题第一章基本概念及定义1、热力平衡状态2、准静态过程3、热力系统4、功量与热量第二章热力学第一定律1、热力学第一定律2、技术功3、课后思考题2-4、2-5.(P56)4、一蒸汽锅炉每小时生产P1 = 20 bar , t1= 350℃的蒸汽10吨,设锅炉给水温度t2= 40℃,锅炉效率ηK = 0.78,煤的发热值QL= 29700 KJ/Kg,求锅炉的耗煤量。
第12章理想气体混合物及湿空气一、选择题1.湿空气是干空气和水蒸汽的混合物,不能作为完全气体看待。
该表述()。
[北京航空航天大学2005、2006研]A.正确B.错误【答案】B2.依理想混合气体的假定,第i种组成气体的状态方程可写成()。
[东南大学2004研]A.B.C.D.【答案】B【解析】依据分压定律可知,除B选项正确之外,还有p i V=m i R m T。
二、填空题1.水、冰和汽三相共存点的热力学温度为______K。
[北京航空航天大学2005、2006研]【答案】273.16【解析】φ=100%时,湿空气饱和,即湿度无法继续提高,仍然由空气和水蒸气组成。
2.用仪表可测得湿空气的露点温度、干球温度和湿球温度,若测量值分别是18℃、21℃和24℃三个值,其中______℃是湿球温度。
[东南大学2004研]【答案】21°C【解析】干球温度>湿球温度>露点温度。
3.相对湿度定义为______;当湿空气处于饱和状态时,其相对湿度为______;干空气的相对湿度为______。
[北京理工大学2007研]【答案】或;100%;0三、判断题1.在T-S图中,理想气体的定压线比定容线陡。
()[同济大学2006研]【答案】错【解析】在T-S图中,理想气体的定容线比定压线陡2.湿空气中的水蒸气处于饱和状态。
()[天津大学2004研]【答案】对3.湿空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的含量就越大。
()[西安交通大学2003研]【答案】错【解析】相对湿度是水蒸气分压力与相同温度下的饱和压力的比值,因此不同温度下的湿空气的相对湿度没有可比性,不能得到空气中水蒸气含量多少的结论。
4.露点温度其值等于空气中水蒸气分压力对应的饱和温度。
()[东南大学2003研] 【答案】对四、名词解释1.含湿量。
[东南大学2004研]答:指1kg干空气中所含水蒸汽的质量。
2.绝对湿度与相对湿度。
[中科院—中科大2007研]答:湿空气的绝对湿度是指单位体积湿空气中包含的水蒸气的质量,也即水蒸气的密度。