热工基础-期末总复习-重点(张学学)复习课程

1、工基础-期末总复习-重点（张学学）热工基础总复习第一章.系统：在工程热力学中，通常选取一定的工质或空间作为研究的对象，称之 为热力系统，简称系统。.系统内部各处的宏观性质均匀一致、不随时间而变化的状态称为平衡状态。.状态参数：用于描述系统平衡状态的物理量称为状态参数，如温度、压力、 比体积等。工程热力学中常用的状态参数有压力、温度、比体积、比热力学 能、比始、比嫡等，其中可以直接测量的状态参数有压力、温度、比体积，称 为基本状态参数。.可逆过程：如果系统完成了某一过程之后可以沿原路逆行回复到原来的状 态，并且不给外界留下任何变化，这样的过程为可逆过程。准平衡过程：所经历的每一个状态都无限地接近

2、平衡状态的过程。可逆过程的条件：准平衡过程+无耗散效应。.绝对压力p、大气压力pb、表压力pe、真空度pv P = n + n D-DD 只有绝对压力p才是状态参数b电0八八第二章.热力学能：不涉及化学变化和核反应时的物质分子热运动动能和分子之间的位能之和（热能）。热力学能符号：U,单位：J或kJ o热力系统储存能二宏观动能、宏观位能+热力学能储存能：E,单位为J或kJ上十,十5.热力学第一定律实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律，可表述为：a.在热能与其它形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。b.不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能制造成功的。c.进入系统的能量一离开系统的能量

3、 =系统储存能量的变化.闭口系统：与外界无物质交换的系统。系统的质量始终保持恒定，也称为控制质量系统闭口系统的热力学第一定律表达式对于微元过程V对于可逆过程对于单位质量工质 J d ,/ I对于单位质量工质的可逆过程J I cJq = A + J /?dv.开口系统稳定流动实现条件1)系统和外界交换的能量(功量和热量)与质量不随时间而变;2)进、出口截面的状态参数不随时间而变。开口系统的稳定流动能量方程Q - A/ + /c； + mgz + R对于单位质量工质：1 、= A/7 + A cf + g Az + Hs对于微元过程30 = All + mdc; + mgdz + 5%、 1 、

4、、的=+ de ： + gdz +.技术功：在工程热力学中，将工程技术上可以直接利用的动能差、位能差及，I 、,加 Aq + mgAz 十汗、轴功三项之和称为技术功，用 wt表示 对于单位质量工质.节流：流体在管道内流动，遇到突然变窄的断面，由于存在阻力使流体的压 力降低的现象称为节流。工程上由于气体经过阀门等流阻元件时，流速大时间短，来不及与外界进行热交换，可近似地作为绝热过程来处理，称为 绝热节流。注意：绝热节流过程不是定始过程第三章.理想气体是一种经过科学抽象的假想气体，它具有以下3个特征:(1)理想气体分子的体积忽略不计；(2)理想气体分子之间无作用力；(3)理想气体分子之间以及分子与

5、容器壁的碰撞都是弹性碰撞。理想气体状态方程式1Rg为气体常数，单位为P J/(kg K)pV 二 mR TpV - nRT质量为m的理想气体物质的量为n的理想气体的状态方程式.比热容：物体温度升高1K （或1C）所需要的热量称为该物体的热容量，简c ， J/(kg K)称热容比热容（质量热容）：单位质量物质的热容,R理想气体迈耶公式, 理想气体的热力学能与始都是温度的单值函数。dzv = cvdT廿二J1 c;,dTdh = cpdT凶=J： W理想气体的嫡As - q In 十 仁 In 上四 巧.理想混合气体：由相互不发生化学反应的理想气体组成混合气体，其中每 组元的性质如同它们单独存在一

6、样，因此整个混合气体也具有理想气体的性 质。混合气体的性质取决于各组元的性质与份额分压力与道尔顿定律 分压力：某组元i单独占有混合气体体积 V并处于混合气体温度T时的压力称为该组元的分压力。用pi表示 道尔顿定律：混合气体的总压力等于各组元分压力之和（仅适用于理想气体） 分体积与分体积定律 分体积：混合气体中第i种组元处于与混合气体压力和温度时所单独占据的体 积称为该组元的分体积，用Vi表示分体积定律：理想混合气体的总体积等于各组元的分体积之和理想混合气体的成分：成分：各组元在混合气体中所占的数量份额质量分数：某组元的质量与混合气体总质量的比值称为该组元的质量分数。ix,=i摩尔分数：某组元物

7、质的量与混合气体总物质的量的比值 。T体积分数：某组元分体积与混合气体总体积的比值称为该组元的体积分数。 各成分之间的关系：pV = n.RT卜 P pV=nRT Vn理想气体的热力过程囊3-2各种触力过程的计苒公式过程昱程方春式参数间的关系交换的功量交班的西量“0%产w /(J4a)叫严定容心=定敷Si科自10TJ定由定敷wj)成&(Ti- 丁”0cf(Ti * Ti)定犯fiv 定数吊外*3Ww定衰叱=定数 a), Pl v2/ 卦0广1产1如1 一产二或我）*w0事变叱H定数叁 r Fi I s， 方尸八甲1 一西二工 1或收自（丁工一今）二二 =(O (Ta-Tt)忽略工腹勃地的交化

8、如果需要精确地计算，可以用平均地热容代瞽表内的“我”由K = *时除外.第四章.自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的过程自发过程是不可逆的！.热力学第二定律表述：克劳修斯表述：不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。开尔文-普朗克表述：不可能从单一热源取热，并使之完全转变为功而不产生其 它影响.热力循环：工质经过一系列的状态变化，重新回复到原来状态的全部过程 正向循环：将热能转变为机械能的循环，也称为动力循环或热机循环。正向循环的循环热效率：， j一循环热效率t用来评价正向循环的热经济一 g 一 Q 一 1 Qi性。显然，t 1制冷系数：制冷装置工作系数 供热系数：热泵工作系数.

9、卡诺循环：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成卡诺循环热效率:卡诺定理：T，%二一宁一、在相同的高温热源和低温热源间工作的一切可逆热机具有相同的热效率， 与工质的性质无关。二、在相同高温热源和低温热源间工作的任何不可逆热机的热效率都小于可逆 热机的热效率。.克劳修斯积分等式受。o潭=。克劳修斯积分不等式非皆。1谭。合写6.孤立系统的嫡增原理 对于孤立系统：dS=半 =。= ASjjASg 2 0上式表明：孤立系统的嫡只能增大，或者不变，绝不能减小。这一规律称为孤 立系统嫡增原理第五章1.水蒸气的产生过程：蒸气是由液体汽化而产生的2.湿饱和蒸气（湿蒸气）的干度 x叫m v-湿蒸气中干饱和蒸气

10、的质量X -5八m以.mw-湿蒸气中饱和水的质量3.水蒸气的基本热力过程:w = 0叱=v（A -p3）（7 = th -ll,=（4一%） 一vv - q- Au=T（s2 -sj一（电一九）+ （访）（卜）蹉混过程（c）定丹理科W = P（b 一 片） % = 0 q = hhw = u -u.吗=h 一饱g = 0.湿空气：含有水蒸气的空气。露点：湿空气中的水蒸气分压力 pv对应的饱和温度Td称为露点温度，简称露 点。.，1 1,结露：定压降温到露点，湿空气中的水蒸气饱和，凝结成水结霜：；一.湿度：湿空气中水蒸气的含量绝对湿度：1m3的湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度，即湿空

11、_加_ 汽P 1y 七丁气中水蒸气的密度：R8.51 15J/(niDbK) .,广R -J- 461.5A/、 18.016 kR.、T饱和湿空气的绝对湿度达到最大值相对湿度：湿空气的绝对湿度 与同温度下饱和湿空气的绝对湿度 s之比称为尹二乙=乙湿空气的相对湿度。相对湿度越小，空气越干燥，吸水能力越强；相对湿度越大，空气越湿润，吸水能力越低。含湿量：在湿空气中，与单位质量干空气共存的水蒸气的质量，称为湿空气的 含湿量或比湿度。d = -d =也622 甲P*加 aPAP-(PP.第六章.朗肯循环的净功：在朗肯循环中，每千克蒸汽对外所作出的净功朗肯循环的热效率为0mm/ _ =-% ch八一人

12、4a.提高吸热平均温度或降低放热平均温度都可以提高循环的热效率b.为了提高蒸汽动力循环的热效率，应尽可能提高蒸汽的初压和初温，并降低 乏汽压力c.再热可以增加蒸汽的干度，以便在初温限制下采用更高的初压，从而提高循 环热效率d.回热循环提高了吸热平均温度，提高了循环热效率.内燃机的混合加热循环（萨巴德循环12：可逆绝热压缩过程；2-3:可逆定容加热过程；3-4:可逆定压加热过程；4 5:可逆绝热膨胀；混合加热循环的热效率表达式即一1几 一 + 0 （0一）5-1:可逆定容放热过程由上式可见，混合加热循环的热效率与多种因素有关，当压缩比 增加、升压 比增加以及预胀比减少时，都会使混合加热循环的热效

13、率提高。3.定容加热循环（奥图Otto循环） 定压预胀比：汽油机和煤气机的理想循环 循环热效率：,I7印一. O, 4.定压加热循环（狄塞尔循环） 定容升压比： 二 循环热效率：1-*一】11P小一尸许5.影响内燃机理想循环热效率的主要因素 （1）压缩比的影响 % i提高压缩比是提高内燃机循环热效率的主要途径之一（2）绝热指数的影响4值大小取决于工质的种类和温度 (3)升压比和预胀比的影响 当压缩比和绝热指数一定时,aI吃I第八章.热传导(简称导热)：在物体内部或相互接触的物体表面之间，由于分子、 原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传递现象。.:材料的热导率(导热系数)：表明材料的导

14、热能力，W/(mK).导热热阻：表示物体对导热的阻力，单位为 K/W.热流密度q:单位时间通过单位面积的热流量.热对流：由于流体的宏观运动使不同温度的流体相对位移而产生的热量传递 现象牛顿冷却公式：=Ah(tw - tf) q = h(tw - tf)= Ah(tw - tf)h称为对流换热的表面传热系数(习惯称为对流换热系数)，单位为 W/(m2 K) 对流换热热阻：.力力=Ah (tw - tf)称为对流换热热阻，单位为 W/K.热辐射：由于物体内部微观粒子的热运动而使物体向外发射辐射能的现象。特点：(1)所有温度大于0 K的物体都具有发射热辐射的能力，温度愈高，发 射热辐射的能力愈强。发射热辐射时：内热能匚翻射能；(2)所有实际物体都具有吸收热辐射的能力物体吸收热辐射时：辐射能 /热能(3)热辐射不依靠中间媒介，可以在真空中传播；(4)物体间以热辐射的方式进行的热量传递是双向的7.传热过程的热阻网络片 % 此 5 Rhl 3第九章1温度场: 在时刻，物体内所有各点的温度分布称为该物体在该时刻的温度场。.温度梯度：自然界中气温、水温或土壤温度随陆地