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1、汽轮机技术问答汽轮机技术问答汽轮机技术问答基础知识1什么叫工质？火力发电厂采用什么作为工质？工质是热机中热能转变为机械能的一种媒介物质（如燃气、蒸汽等） ，依靠它在热机中的状态变化（如膨胀）才能获得功。为了在工质膨胀中获得较多的功，工质应具有良好的膨胀性。在热机的不断工作中，为了方便工质流入与排出，还要求工质具有良好的流动性。因此，在物质的固、液、气三态中，气态物质是较为理想的工质。目前火力发电厂主要以水蒸气作为工质。2何谓工质的状态参数？常用的状态参数有几个？基本状态参数有几个？描述工质状态特性的物理量称为状态参数。常用的工质状态参数有温度、压力、比容、焓、熵、内能等，基本状态参数有温度、压
2、力、比容。3什么叫温度、温标？常用的温标形式有哪几种？温度是衡量物体冷热程度的物理量。对温度高低量度的标尺称为温标。常用的有摄氏温标和绝对温标。摄氏温标。规定在标准大气压下纯水的冰点为 0，沸点为 100，在 0与 100之间分成 100 个格，每格为 1，这种温标为摄氏温标，用表示单位符号，用 t 作为物理量符号。绝对温标。规定水的三相点（水的固、液、汽三相平衡的状态点）的温度为 273.15K。绝对温标与摄氏温标的每刻度的大小是相等的，但绝对温标的 0K，则是摄氏温标的273.15。绝对温标用 K 作为单位符号，用 T 作为物理量符号。摄氏温标与绝对温标的关系为 tT273.15。4什么叫
3、压力？压力的单位有几种表示方法？单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。用符号“p”表示，即 p=FA (11)式中 F垂直作用于器壁上的合力，N；A承受作用力的面积 m2。压力的单位有：国际单位制中表示压力采用 N/m2，名称为帕斯卡，符号是 Pa。1Pa=1N/m2，在电力工业中，机组参数多采用 MPa（兆帕） ，1MPa=106N/m2。以液柱高度表示压力的单位有：毫米水柱（mmH2O） 、毫米汞柱（mmHg） ，1 mmHg=133 N/m2，1 mmH2O=9.81 N/m2。工程大气压的单位为 kgf/cm2，常用 at 作代表符号，1at=98066.5 N/m2，物理大气压的数值
4、为 1.0332 kgf/cm2，符号是atm，1 atm=1.01310N/m2。5什么叫绝对压力、表压力？容器内工质本身的实际压力称为绝对压力，用符号 p 表示。工质的绝对压力与大气压力的差值为表压力，用符号 pg 表示。因此，表压力就是我们用表计测量所得的压力，大气压力用符号 patm 表示。绝对压力与表压力之间的关系为：papgp atm 或 pgp ap atm （12）6什么叫真空和真空度？当容器中的压力低于大气压力时，把低于大气压力的部分叫真空。用符号“pv”表示。其关系式为：pvpatmpa (13)发电厂有时用百分数表示真空值的大小，称为真空度。真空度是真空值和大气压力比值的
5、百分数，即：真空度pv / patm100% (14)完全真空时真空度为 100%，若工质的绝对压力与大气压力相等时，真空度为零。例如：凝汽器水银真空表的读数为 7100mmHg，大气压力计读数为750 mmHg，求凝汽器内的绝对压力和真空度各为多少？根据 pa(patmpv) / 735.6(750710)735.60.054at0.0051MPa真空度pvpamb100%710750100%94.6%7什么叫比容和密度？它们之间有什么关系？单位质量的物质所占有的容积称为比容。用小写的字母 表示，即：Vm m3/kg （15）式中 m物质的质量。 kg；V物质所占有的容积， m3。比容的倒数
6、，即单位容积的物质所具有的质量，称为密度，用符号“” ，单位为 kg/m3。比容与密度的关系为 1，显然比容和密度互倒数，即比容和密度不是相互独立的两个参数，而是同一个参数的两种不同的表示方法。8什么叫平衡状态？在无外界影响的条件下，气体的状态不随时间而变化的状态叫做平衡状态。只有当工质的状态是平衡状态时，才能用确定的状态参数值去描述。只有当工质内部及工质与外界间，达到热的平衡（无温差存在）及力的平衡（无压差存在）时，才能出现平衡状态。9什么叫标准状态？绝对压力为 1.01325105Pa（1 个标准大气压） ，温度为 0(273.15)时的状态称为标准状态。10什么叫参数坐标图？以状态参数为
7、直角坐标表示工质状态及其变化的图称参数坐标图。参数坐标图上的点表示工质的平衡状态，由许多点相连而组成的线表示工质的热力过程。如果工质在热力过程中所经过的每一个状态都是平衡状态，则此热力过程为平衡过程，只有平衡状态及平衡过程才能用参数坐标图上的点及线来表示。11什么叫功？其单位是什么？功是力所作用的物体在力的方向上的位移与作用力的乘积。功的大小根据物体在力的作用下，沿力的作用方向移动的位移来决定，改变它的位移，就改变了功的大小，可见功不是状态参数，而是与过程有关的一个量。功的计算式为：WFS ( J ) （16）式中 F作用力，N；S位移，m。单位换算： 1J1Nm， 1kJ2.77810-4k
8、Wh12什么叫功率？其单位是什么？功率的定义是功与完成功所用的时间之比，也就是单位时间内所做的功。即：PWt （ W ） (17)式中 W功，J；t做功的时间，s。功率的单位就是瓦特，1 瓦特1 焦耳秒。13什么叫能？物质做功的能力称为能。能的形式一般有：动能、位能、光能、电能、热能等。热力学中应用的有动能、位能和热能等。14什么叫动能？物体的动能与什么有关？物体因为运动而具有做功的本领叫动能。动能与物体的质量和运动的速度有关。速度越大，动能就越大；质量越大，动能也越大。动能按下式计算：Ek1/2mc2 （kJ） (18)式中 m物体质量，kg；c物体速度，ms。动能与物体的质量成正比，与其速
9、度的平方成正比。15什么叫位能？由于相互作用，物体之间的相互位置决定的能称为位能。物体所处高度位置不同，受地球的吸引力不同而具有的能，称为重力位能。重力位能由物质的重量（G）和它离地面的高度（h）而定。高度越大，重力位能越大；重力物体越重，位能越大。重力位能 EpGh。16什么叫热能？它与什么因素有关？物体内部大量分子不规则的运动称为热运动。这种热运动所具有的能量叫热能，它是物体的内能。热能与物体的温度有关，温度越高，分子运动的速度越快，具有的热能就越大。17什么叫热量？其单位是什么？高温物体把一部分热能传递给低温物体，其能量的传递多少用热量来度量。因此物体吸收或放出的热能称为热量。热量的传递
10、多少和热力过程有关，只有在能量传递的热力过程中才有功和热量的存在，没有能量传递的热力状态是根本不存在什么热量的，所以热量不是状态参数。18什么叫机械能？物质有规律的运动称为机械运动。机械运动一般表现为宏观运动。物质机械运动所具有的能量叫机械能。19什么叫热机？把热能转变为机械能的设备称为热机。如汽轮机、内燃机、蒸汽机、燃轮气机等。20什么叫比热容？影响比热容的主要因素有哪些？单位数量（质量或容积）的物质温度升高（或降低）1所吸收（或放出）的热量，称为气体的单位热容量，简称为气体的比热容。比热容表示单体数量的物质容纳或贮存热量的能力。物质的质量比热容符号为 c，单体为 kJ(kg)。影响比热容的
11、主要因素有温度和加热条件，一般说来，随着温度的升高，物质比热容的数值也增大；定压加热的比热容大于定容加热的比热容。此外，还有分子中原子数目、物质性质、气体的压力等因素也会对比热容产生影响。21什么叫热容量？它与比热有何不同？热容 Qmc，热容的大小等于物体质量与比热的乘积，热容与质量有关，比热容与质量无关，对于相同质量的物体，比热容大的热容大，对于同一物质，质量大的热容大。22如何用定值比热容计算热量？在低温范围内，可近似认为比热值不随温度的变化而改变，即比热容为某一常数，此时热量的计算式为：qc(t2t1) kJkg (19)23什么叫内以能？气体内部分子运动所形成的内动能和由于分子相互之间
12、的吸引力所形成的内位能的总和称为内能。 表示 1kg 气体的内能，U 表示 mkg 气体的内能。即：Um （110）24什么叫内动能？什么叫内位能？它们由何决定？气体内部分子热运动的动能叫内动以能，它包括分子的移动动能，分子的转动动能和分子内部的振动动能等。从热运动的本质来看，气体温度越高，分子的热运动越激烈，所以内动能决定于气体的温度。气体内部分子克服相互间存在的吸引力具有备用的位能，称为内位能，它气体的比容有关。25什么叫焓？在某一状态下单位质量工质比容为 ，所受压力为 p，为反抗此压力，该工质必须具备 pv 的压力位能。单位质量工质内能和压力位能之和称为比焓。26什么叫熵？在没有摩擦的平
13、衡过程中，单位质量的工质吸收的热量 dq 与工质吸热时的绝对温度 T 的比值叫熵的增加量。其表达式：SdqT。其中 SS2S1 是熵的变化量，熵的单位是（kJ/kgk） ，若某过程中气体的熵增加，即 S0，则表示气体是吸热过程。若某过程中气体的熵减少，即 S0，则表示气体是放热过程。若某过程中气体的熵不变，即 S0，则表示气体是绝热过程。27什么叫理想气体？什么叫实际气体？气体分子间不存在引力，分子本身不占有体积的气体叫理想气体。反之，气体分子间存在着引力，分子本身占有体积的气体叫实际气体。28火电厂中什么气体可看作理想气体？什么气体可看作实际气体？在火力发电厂中，空气、燃气、烟气可以作为理想
14、气体看待，因为它们远离液态，与理想气体的性质很接近。在蒸汽动力设备中，作为工质的水蒸汽，因其压力高，比容小，即气体分子间的距离比较小，分子间的吸引力也相当大。离液态接近，所以水蒸汽应作为实际气体看待。29理想气体的基本定律有哪些？其内容是什么？理想气体的三个基本定律是：（1）波义耳马略特定律；（2）查理定律；（3）盖吕萨克定律。其具体内容：（1）波义耳马略特定律：当气体温度不变时，压力与比容成反比变化。用公式表示：p11p22 （111）气体质量为 m 时：p1V1p2V2（其中 Vm） 。 （112）（2）查理定律：气体比容不变时，压力与温度成正比变化。用公式表示为：p1T1p2T2 （113）（3）盖吕萨克定律：气体压力不变时，比容与温度成正比变化，对于质量为 m 的气体，压力不变时，体积与温度成正比变化。用公式表示：1122 或 V1T1V2T2 （114）30什么是热力学第一定律，它的表达式是怎样的？热可以变为功，功可以变为热，一定量的热消失时，必产生一定量的功，消耗一定量的功时，必出现与之对应的一定量的热。热力学第一定律的表
