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传热学与工程热力学的区别
传热学与工程热力学是热力学的两个分支学科。
传热学研究物质内部和相邻物质之间的热量传递规律，探究热量传递的机理及其影响因素。
而工程热力学则是将传热学的知识应用于工程实践中，研究热力系统中的热力学问题，如热力循环、热力转化等。
两者的区别在于研究对象和研究内容的不同，传热学侧重于基础理论的探究，而工程热力学则更关注实际工程应用中的问题解决。
然而，两者之间存在着密切的联系和互相促进的关系，传热学为工程热力学提供了基础理论支撑，而工程热力学则通过实践验证和应用推广，反过来又促进了传热学的发展和完善。
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第一篇工程热力学第一章基本概念一．基本概念系统：状态参数：热力学平衡态：温度：热平衡定律：温标：准平衡过程：可逆过程：循环：可逆循环：不可逆循环：二、习题1．有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程，这种说法对吗？错2．牛顿温标,用符号°Ｎ表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°Ｎ和200°Ｎ，且线性分布。
（1）试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式；（2）绝对零度为牛顿温标上的多少度?3．某远洋货轮的真空造水设备的真空度为ＭＰａ，而当地大气压力为，当航行至另一海域，其真空度变化为，而当地大气压力变化为。
试问该真空造水设备的绝对压力有无变化?4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热水。
试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。
（1）取水为系统；（2）取电阻丝、容器和水为系统；（3）取虚线内空间为系统。
（1）不考虑水的蒸发，闭口系统。
（2）绝热系统。
注：不是封闭系统，有电荷的交换（3）绝热系统。
图1-15．判断下列过程中那些是不可逆的，并扼要说明不可逆原因。
（1）在大气压力为时，将两块0℃的冰互相缓慢摩擦，使之化为0℃的水。
耗散效应（2）在大气压力为时，用(0＋dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。
可逆（3）一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩（不计摩擦）。
可逆（4）100℃的水和15℃的水混合。
有限温差热传递6．如图1-2所示的一圆筒容器，表A的读数为360kPa；表B的读数为170kPa，表示室I压力高于室II的压力。
大气压力为760mmHg。
试求:（1）真空室以及I室和II室的绝对压力；（2）表C的读数；（3）圆筒顶面所受的作用力。
图1-2第二章 热力学第一定律一．基本概念功： 热量： 体积功： 节流：二．习题1．膨胀功、流动功、轴功和技术功四者之间有何联系与区别？ 2．下面所写的热力学第一定律表达是否正确？若不正确，请更正。
第一章基本概念及定义一、热力学系统1、热力系统热力学系统：人为划定的一定范围内的研究对象称为热力学系统，简称热力系或系统。
外界：系统以外的所有物质边界：系统与外界间的分界面2、热力系统的分类根据系统与外界的物质交换情况分类：1.开口系统：存在质量交换2.闭口系统：不存在质量交换根据系统与外界的能量交换情况分类：1.绝热系统：系统与外界无热量交换2.孤立系统：既无能量交换又无物质交换系统3.简单热力系统：只交换热量及一种形式的功4.复杂热力系统：交换热量及两种形式以上的功简单可压缩系统：在简单热力系统中，工质若是可压缩流体，并且系统与外界交换的功的形式是容积变化功(膨胀功或压缩功)，则此热力系统称为简单可压缩系统。
（仅需两个状态参数就能确定系统的状态）3、工质与热源工质：实现热能和机械能之间转换的媒介物质。
热源：在能量交换中与工质有热量交换的物系。
分为高温热源和低温热源。
二、热力学系统的状态及基本状态参数1、定义平衡状态：指系统在不受外界影响的情况下，其本身宏观性质不随时间发生变化的状态。
平衡的本质：不存在不平衡势系统热力平衡状态的条件：热平衡（无温差）、力平衡（无压差）2、状态参数特点：1、状态确定，则状态参数也确定，反之亦然；2、状态参数具有积分特征：状态参数的变化量与路径无关，只与初终态有关；3、状态参数具有全微分特性： 3、基本状态参数1、比体积v ：单位质量物质所拥有的容积。
2、压力（绝对压力）：力学定义——3、温度T ：俗称物体冷热程度的标志三、平衡状态和状态参数坐标图状态参数坐标图的说明：1）系统任何平衡态可表示在坐标图上。
2）图中的每一点都代表系统中的一个平衡状态。
3）不平衡态无法在图中表示。
dy yzdx x z dz x y )()(∂∂+∂∂=AF p =四、状态方程式1、理想气体模型气体分子是具有弹性但不占据体积的质点；除相互碰撞外无其它作用力。
2、摩尔气体常数R与气体常数RgR单位：J/(mol·K) Rg单位：J/(kg·K)五、热力过程和准静态过程1、热力过程处于平衡状态的工质，在受到外界作用时，从一个状态经过一系列的中间状态变化到另一个平衡状态所经历的全部状态的总和称为热力过程。
一、选择题 (82分)1、定量气体吸取热量50kJ,同时热力学能增长了80kJ,则该过程是（）。
A、压缩过程B、膨胀过程C、熵减过程D、降压过程对的答案：A学生答案：A2、以下系统中,和外界即没有质量互换,又没有能量互换的系统是（）。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统孤立系统对的答案：D学生答案：3、下列各热力过程,按多变指数大小排序,对的的是（）A、定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程B、定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程C、定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程D、定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程对的答案：B学生答案：4、等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化（）。
A、可逆过程>不可逆过程两者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法拟定对的答案：B学生答案：5、对于抱负气体的定容过程,以下说法对的的是（）。
A、定容过程中工质与外界没有功量互换B、定容过程中技术功等于工质的体积变化功C、工质定容吸热时,温度升高,压力增长D、定容过程中工质所吸取的热量所有用于增长工质的焓值对的答案：C学生答案：6、某液体的温度为T,若其压力大于温度T相应的饱和压力,则该液体一定处在（）状态。
A、未饱和液体B、饱和液体C、湿蒸汽D、过热蒸汽对的答案：A学生答案：7、在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机,以下说法对的的是（）。
A、卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器B、热机的热效率:卡诺热机>可逆热机>不可逆热机C、热机的热效率:卡诺热机=可逆热机D、热机的热效率:可逆热机>不可逆热机对的答案：C学生答案：8、关于热力学第二定律的表述,以下说法错误的是（）。
A、功可以自发地无条件的转变为热B、热量可以自发地由高温物体传递至低温物体C、第二类永动机是不也许制造出来的D、可以从大气中取热并使之所有转变为功对的答案：D学生答案：9、下列物质:水、水蒸气、冰中,导热系数大小的排列顺序为（）。
工程热力学第一章工质——实现热能和机械能相互转化的媒介物质。
热力学系统——简称系统、体系，人为分割出来作为热力学分析对象的有限物质系统。
闭口系统——与外界只有能量交换而无物质交换的热力系统，闭口系统又叫做控制质量。
开口系统——与外界不仅有能量交换而且有物质交换的热力系统，开口系又叫做控制容积，或控制体。
区分闭口系和开口系的关键是有没有质量越过了边界，并不是系统的质量是不是发生了变化。
绝热系统——与外界无热量交换的热力系统。
绝热系是从系统与外界的热交换的角度考察系统，不论系统是开口系还是闭口系，只要没有热量越过边界，就是绝热系。
简单可压缩系——由可压缩流体构成，与外界可逆功交换只有体积变化功（膨胀功）一种形式，没有化学反应的有限物质系统。
对于简单可压缩系，只要有两个独立的状态参数即可确定一个平衡状态，所有其它状态参数均可表示为这两个独立状态参数的函数。
准平衡过程——又称准静态过程，不致显著偏离平衡状态，并迅速恢复平衡的过程。
准平衡过程进行的条件是破坏平衡的势无穷小，过程进行足够缓慢，工质本身具有恢复平衡的能力。
准平衡过程在坐标图中可用连续曲线表示。
可逆过程——工质能沿相同的路径逆行而回复到原来状态，并使相互作用中所涉及到的外界回复到原来状态，而不留下任何改变的过程。
过程不可逆的成因一是有限势差的作用，二是物系本身的耗散作用，所以可逆过程，首先应是准平衡过程，同时在过程中没有任何耗散效应。
实际热力设备中所进行的一切热力过程都是不可逆的，可逆过程是不引起任何热力学损失的理想过程。
可逆过程可用状态参数图上连续实线表示。
膨胀功——又称“体积功”。
机械功的一种。
由系统体积变化而由系统对环境所做的功或环境对系统所做的功。
第二章热力学能——原称内能，由分子或其他微观粒子的热运动及相互作用力形成的内动能、内位能及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能以及电磁场作用下的电磁能等一起构成的内部储存能。
一、选择题(82分)1、定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是（）。
A、压缩过程B、膨胀过程C、熵减过程D、降压过程正确答案：A学生答案：A2、以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是（）。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统D、孤立系统正确答案：D学生答案：3、下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是（）A、定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程B、定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程C、定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程D、定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程正确答案：B学生答案：4、等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化（）。
可逆过程>不可逆过程B、二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定正确答案：B学生答案：5、对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是（）。
A、定容过程中工质与外界没有功量交换B、定容过程中技术功等于工质的体积变化功C、工质定容吸热时,温度升高,压力增加D、定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值正确答案：学生答案：6、某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于（）状态。
A、未饱和液体B、饱和液体C、湿蒸汽D、过热蒸汽正确答案：A学生答案：7、在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机,以下说法正确的是（）。
A、卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器热机的热效率:卡诺热机>可逆热机>不可逆热机C、热机的热效率:卡诺热机=可逆热机D、热机的热效率:可逆热机>不可逆热机正确答案：C学生答案：8、关于热力学第二定律的表述,以下说法错误的是（）。
A、功可以自发地无条件的转变为热B、热量可以自发地由高温物体传递至低温物体C、第二类永动机是不可能制造出来的D、可以从大气中取热并使之全部转变为功正确答案：D学生答案：下列物质:水、水蒸气、冰中,导热系数大小的排列顺序为（）。
A、水蒸气>水>冰B、冰>水>水蒸气C、水>水蒸气>冰正确答案：B学生答案：10、若物体内温度分布的表达式为,则该温度场为（）。
A、一维稳态温度场B、二维稳态温度场C、一维非稳态温度场D、二维非稳态温度场正确答案：学生答案：11、物性参数为常数、且无内热源的导热微分方程可表示为（）A、B、C、D、正确答案：B学生答案：12、以下几种边界条件中,属于第一类边界条件的是（）。
A、已知固体壁面处的温度B、已知固体壁面处的热流密度C、已知固体壁面周围流体的温度D、已知固体壁面周围流体与固体壁面之间的表面传热系数正确答案：A学生答案：13、根据流动的成因不同,对流传热分为（）。
A、自然对流和强制对流B、层流和湍流C、沸腾换热和凝结换热D、内部流动和外部流动正确答案：A学生答案：14、流体在等壁温管内层流流动时,热入口段的平均努塞尔特数要（）充分发展段。
A、低于B、等于C、高于D、无法比较正确答案：C学生答案：15、对流传热的微分方程组中,不包含的方程有（）。
A、连续性方程B、动量微分方程C、能量微分方程D、换热微分方程正确答案：D学生答案：16、理想气体的等温度线也是（）。
A、等热力学能线B、等压线C、等熵线D、等比热容线正确答案：A学生答案：17、以下系统中,和外界仅仅没有热量交换的系统是（）。
A、闭口系统B、开口系统C、绝热系统孤立系统正确答案：C学生答案：18、下列哪种情况下,工质所作的膨胀功与技术功,二者的数值会相等。
（）A、进出口流动功之差等于零B、轴功等于零C、宏观动能变化为零D、宏观位能变化为零正确答案：A学生答案：19、定量理想气体吸收热量50kJ,同时对外作功为70kJ,则该过程是（）。
A、压缩过程升压过程C、升温过程D、降温过程正确答案：D学生答案：20、某蒸汽的温度为T,若其压力小于温度T对应的饱和压力,则该蒸汽一定处于（）状态。
A、饱和液体B、湿蒸汽C、干饱和蒸汽D、过热蒸汽正确答案：D学生答案：21、对于理想气体的定温过程,以下说法错误的是（）。
A、活塞式压气机中,若气缸套的冷却效果非常理想,气体的压缩过程可以看作是定温过程B、工质定温吸热时,外界对工质作功,其体积减小,熵值增加C、定温过程的膨胀功与技术功,二者的数值相等D、理想气体定温膨胀时,吸收的热量全部用于对外作功正确答案：B学生答案：22、关于热力循环,以下说法正确的是（）。
A、动力循环就是可逆循环,制冷循环就是不可逆循环B、动力循环在坐标图中沿顺时针方向进行,制冷循环沿逆时针方向进行C、无论动力循环,还是制冷循环,循环的热经济性能指标热效率均小于1D、热泵循环是一种动力循环正确答案：B学生答案：23、关于卡诺循环和卡诺定理,以下说法正确的是（）。
A、卡诺循环由两个可逆定温过程和两个任意可逆过程组成B、卡诺循环的热效率不仅与高、低温热源的温度有关,还与循环中工质的种类有关C、当高温热源和低温热源的温度相同时,卡诺循环的热效率等于零D、卡诺制冷循环和卡诺热泵循环的经济性能指标不仅与热源的温度有关,还与循环中工质的种类有关正确答案：C学生答案：24、应用对流换热的微分方程组,不能求取的物理量是（）。
速度场B、温度场C、压力场D、对流换热量正确答案：D学生答案：25、若固体壁面为绝热边界,则该固体导热的边界条件是（）。
A、第一类边界条件B、第二类边界条件C、第三类边界条件D、不存在正确答案：学生答案：26、常温下,下列物质:银、纯铜、黄铜中,导热系数大小的排列顺序为（）。
A、纯铜>黄铜>银B、银>纯铜>黄铜C、银>黄铜>纯铜正确答案：B学生答案：27、物性参数为常数、具有均匀内热源的无限大平壁稳态导热的导热微分方程式为（）A、B、C、D、正确答案：C学生答案：28、流体在管内层流流动,对流换热进入到充分发展段时,努塞尔特数（）。
A、是一个常数B、与雷诺数有关C、与普朗特数有关D、与边界条件有关正确答案：A学生答案：29、工质从同一初态出发,分别经历可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,则两过程中工质与外界交换的热量为（）。
A、可逆过程>不可逆过程二者相等C、可逆过程<不可逆过程D、无法确定正确答案：D学生答案：30、对于理想气体的定熵过程,以下说法正确的是（）。
A、理想气体的定熵过程,一定是绝热过程B、定熵升温时,工质升压膨胀C、定熵膨胀时,工质升温升压D、可逆绝热过程中工质对外作功来自于其本身的能量转换正确答案：D学生答案：由理想气体组成的封闭系统吸热后,其（）必定增加。
A、温度B、热力学能C、焓D、熵正确答案：D学生答案：32、定量理想气体对外做功60kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是（）。
A、吸热过程B、放热过程C、熵减过程D、降温过程正确答案：A学生答案：33、干饱和蒸汽被定熵压缩,将转变为（）。
A、未饱和水B、饱和水C、湿蒸汽D、过热蒸汽正确答案：D学生答案：34、关于熵变,以下说法正确的是（）。
A、工质从相同的初始状态出发,分别经过可逆过程和不可逆过程到达相同的终态,不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变热力过程的熵变等于工质与热源交换的热量除以热源的热力学温度C、恒温热源的熵变等于热源吸收或放出的热量除以热源的热力学温度D、功源的熵变等于1正确答案：C学生答案：35、常温下,下列物质:湿红砖、干红砖、水中,导热系数大小的排列顺序为（）。
A、湿红砖>干红砖>水B、湿红砖>水>干红砖C、水>湿红砖>干红砖正确答案：B学生答案：36、关于循环的热经济性能指标,以下说法正确的是（）。
动力循环的热效率数值不可能大于1B、制冷循环的制冷系数数值不可能大于1C、热泵循环的供热系数数值不可能大于1D、正向卡诺循环的热效率数值可能大于1正确答案：A学生答案：37、对强制对流传热,动量微分方程式中可忽略的力项是（）。
A、惯性力B、体积力C、压力梯度D、粘性力正确答案：学生答案：38、稳态,物性参数为常数、且无内热源的导热微分方程可表示为（）A、B、C、D、正确答案：C学生答案：39、自然对流传热和强制对流传热,以下说法错误的是（）。
A、自然对流传热时温度分布决定速度分布B、强制对流传热时速度分布决定温度分布C、同一种流体,自然对流传热时换热强于强制对流传热D、自然对流传热和强制对流传热的区别在于流动的成因不同正确答案：C学生答案：40、若某一边界面有,此条件为（）。
A、第一类边界条件B、第二类边界条件C、第三类边界条件D、以上都不是正确答案：B学生答案：41、流体在管内层流流动,对流换热进入到充分发展段时,等壁温条件下的换热强度（）常热流条件下的换热强度。
低于B、等于C、高于D、无法比较正确答案：A学生答案：二、填空题(70分)42、气体导热的机理是（______）。
正确答案：气体分子不规则热运动和相互碰撞（或动量交换）进行的热量传递。
学生答案：43、温度梯度的正方向朝着温度升高的方向,与热流矢量的方向（______）。
正确答案：共线反向（或方向相反,或反向）学生答案：一个给定的导热过程,其完整的数学描写包括（______）和（______）。
正确答案：导热微分方程##单值性条件学生答案：45、为了减小热损失,一蒸汽管道外包有两层隔热保温层,从材料利用的经济性出发,导热系数小的材料应设置在（______）(填内侧还是外侧)。
正确答案：内侧气体学生答案：46、在非稳态导热热量传递的过程中,每一个与热流方向垂直的截面上的热流量是处处不相等的,这是由于（______）的缘故。
正确答案：物体温度变化要积蓄或放出热量学生答案：47、当傅立叶准数满足（______）条件时,一维非稳态导热进入正规状况阶段。
正确答案：大于0.2（或Fo≥0.2）学生答案：一般来说,同一种流体强制对流表面传热系数比自然对流表面传热系数要（______）（填大或小）。
正确答案：大学生答案：49、集总参数法是（______）。
正确答案：可以忽略物体内部导热热阻的非稳态导热问题简化分析方法。
（或回答出物体内部导热热阻很小,可忽略）学生答案：50、管内湍流强制对流换热时,考虑到短管和弯管的情况,需引入修正系数,其数值（______）（填大于或小于）1。
正确答案：大于学生答案：51、在工程上,为削弱辐射换热,可采用的方法有（1）（______）和（2）（______）。
正确答案：采用反射率较高,发射率较小的材料##采用辐射遮热板52、傅立叶定律中的负号表示（______）。
