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
1-1
5．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
《工程热力学与传热学》复习题答案
渤海石油职业学院石油工程系——晏炳利
第一篇工程热力学
第一章绪论
一、填空题
1．水力能、风能、太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等
2．① 以机械能的形式直接利用（如水力能、风能）；
② 以热能的形式利用（如太阳能、地热能、燃料化学能、原子能等）。
3．① 直接利用热能加热物体（如采暖、烘烤、冶炼、蒸煮等）；
② 间接利用。
4．吸气、压缩、爆发、排气
5．① 热力学第一、第二定律；② 研究工质的热物理性质；③ 研究各种热力设备中的能量转换过程
二、概念题
1．热力学：是一门研究与热现象有关的能量、物质和它们之间相互作用规律的科学。
2．工程热力学：是从工程应用的角度研究热能与机械能之间相互转换的规律，达到提高能量有效利用率目的的学科。
三、简答题
1．工程热力学的基本任务．：通过对各种用能设备及系统中的能量转换过程及影响因素的研究，探索有效、合理利用能量的技术途径和基本方法。
第二章基本概念
一、概念题
1．工质：工程热力学中，把实现热能与机械能相互转换的媒介物或工作介质称为工质。
2．环境（外界）：指系统以外与系统相联系的部分称为环境。
3．热力状态：系统在某一瞬间的宏观物理状况称为系统的热力状态简称状态。
4．平衡态：指在不受外界影响的条件下，系统的宏观性质不随时间改变的状态。 5．绝对压力（P）：一般情况下，容器内系统的实际压力称为绝对压力（P）。
测压计测出的不是绝对压力，而是气体的绝对压力与当地大气压力的差值，是一个相对压力。
6.表压力（Pg）：当容器内气体的实际压力大于大气压力时，测压计（压力表）的读数为正，读数称为表压力。
7.真空度（Pv）：当容器内气体的实际压力小于大气压力时，测压计（真空表）的读数为负，读数的绝对值称为真空度。
状态方程：表示基本状态参数之间函数关系的方程称为状态方程。
工程热力学与传热学总结与复习
一、工程热力学
1.热力学基本概念：温度、压力、体积、能量、功、热量等。
2.热力学第一定律：能量守恒原理，能量的转化与传递。
3.热力学第二定律：熵增原理，能量转化的方向性和能量质量的评价。
4.热力学循环：热力学循环的性质和效率计算。
5.热力学性质：热容、比热、比容等，理想气体方程等。
6.相变与理想气体：气体的状态方程，相变的特性和计算。
7.热力学平衡与稳定性：热力学平衡条件和稳定性判据。
8.热力学性能分析：绝热效率、功率、热效率等。
二、传热学
1.传热基本概念：传热方式（传导、对流、辐射）、传热热流量。
2.热传导：热传导过程的数学模型、导热系数、傅里叶热传导定律等。
3.对流传热：强制对流和自然对流，传热换热系数的计算和影响因素。
4.辐射传热：黑体辐射、斯特藩—玻尔兹曼定律、辐射传热换热系数等。
5.热传导与热对流的复合传热：壁面传热、换热器传热、管壳传热等。
6.传热器件性能：传热器件的热阻、效率、流动阻力等。 1.理解基本概念：温度、压力、体积、能量、功、热量等的概念和关系。
2.强化热力学基本定律：热力学第一定律和第二定律的应用，能量转化与传递的分析。
3.熟悉状态方程：理想气体方程等的使用，相变的特性和计算方法。
4.学会评价热力学性能：热力学循环的性质和效率计算，热力学性能分析的方法。
5.掌握传热方式和模型：传热方式的概念和特点，热传导、对流传热和辐射传热的数学模型。
6.熟练计算传热换热系数：热传导、对流传热和辐射传热的传热换热系数的计算方法。
7.理解传热过程中的复合传热：热传导与热对流的复合传热的分析和计算方法。
8.增强对传热器件性能的认识：传热器件性能评价的指标和计算方法。
在复习过程中，可以通过阅读教材和相关的参考书籍深入学习热力学和传热学的理论知识。同时，要结合例题和习题进行练习，加强对概念和公式的运用和理解。此外，可以通过查找工程实例和实验数据来应用所学知识，加深对热力学和传热学的认识和理解。最后，可以通过总结和归纳知识点，制作思维导图和复习总结等方式进行复习，加深对知识的记忆和理解。
页眉内容
精心整理 a：a为导温系数（是一个物性参数），也称热扩散系数，说明物体被加热或冷却时其各部分温度趋于一致的能力。a大的物体被加热时，各处温度能较快地趋于一致。
CM,p：定值比热容，单原子气体CM,p=20.9kJ/(kmol??.K)。双原子气体CM,p=29.3kJ/(kmol??.K)。三原子气体CM,p=37.7kJ/(kmol??.K)。
Cp：当气体承受的压力保持不变时定义定压比热Cp。比热比k=Cp/Cv。
Cs：辐射系数，表示辐射换热中热传递的效率。它和参与辐射物体的性质、物体之间的距离、相对位置、物体的形状等因素有关，其单位为W/m2·K4。
Cv：温度改变1k时热量的该变量叫比热，它一般与过程有关，当气体提及保持不变时，定义定容比热Cv。
Ek:宏观动能。
Ep：重力势能。
e：总能。
Eλ：单色调辐射力，在λ到λ＋dλ的波长范围内，物体辐射力为dE，dE除以该波长间隔dλ所得的商
H:mkg工质的焓，单位为kJ。焓是尺度量，比焓是强度量。
h:比焓，把工质的比热力学能u、比流动功pv之和称为比焓。单位质量气体中内能和压力对外做功p/ρ两者之和，h=e+p/ρ。仅是温度的函数。
k：传热系数，单位W/(m2·K)。它表示冷热介质为1K时，每平方米传热面积在1S内所传递的热量。越大代表传热热越强烈，即传热速率大。
M：气体摩尔质量。Kg/kmol。
Pb:大气压力。
Pg:表压力。
Pv:绝对压力。
Q：热量。
QA/Q-物体的吸收率，用A表示。QR/Q-物体的反射率，用R表示。QD/Q-物体的穿透率，用D表示。因此A+R+D=1。如果A=1，那么R=0，D=0。这说明所有落在物体上的辐射能全部被该物体吸收，这一类物体叫做“绝对黑体”或“黑体”。如果R=1，该物体称为“绝对白体”或“白体”。
Qc：对流换热热流量。
Qr：辐射换热热流量。ar：辐射换热的当量换热系数。
