word工程热力学复习知识点一、知识点根本概念的理解和应用〔约占40%〕,根本原理的应用和热力学分析能力的考核〔约占60%〕1. 根本概念掌握和理解:热力学系统(包括热力系,边界,工质的概念热力系的分类:开口系,闭口系,孤立系统)掌握和理解:状态与平衡状态,实现平衡状态的充要条件状态参数与其特性制冷循环和热泵循环的概念区别理解并会简单计算:系统的能量,热量和功〔与热力学两个定律结合〕2. 热力学第一定律 掌握和理解:热力学第一定律的实质理解并会应用根本公式计算:热力学第一定律的根本表达式闭口系能量方程热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式稳态稳流的能量方程理解并掌握:焓、技术功与几种功的关系〔包括体积变化功、流动功、轴功、技术功〕3. 热力学第二定律 掌握和理解:可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)掌握和理解:热力学第二定律与其表述〔克劳修斯表述,开尔文表述等〕卡诺循环和卡诺定理掌握和理解:熵〔熵参数的引入,克劳修斯不等式,熵的状态参数特性〕理解并会分析:熵产原理与孤立系熵增原理,以与它们的数学表达式热力系的熵方程〔闭口系熵方程,开口系熵方程〕温-熵图的分析与应用理解并会计算:学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。
4. 理想气体的热力性质 熟悉和了解:理想气体模型理解并掌握:理想气体状态方程与通用气体常数理想气体的比热理解并会计算:理想气体的能、焓、熵与其计算理想气体可逆过程中,定容过程,定压过程,定温过程和定熵过程的过程特点,过程功,技术功和热量计算5. 实际气体与蒸气的热力性质与流动问题理解并掌握:蒸汽的热力性质〔包括有关蒸汽的各种术语与其意义例如:汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等〕蒸汽的定压发生过程〔包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态〕理解并掌握:绝热节流的现象与特点6. 蒸汽动力循环 理解计算:蒸气动力装置流程、朗肯循环热力计算与其效率分析能够在T-S图上表示出过程,提高蒸汽动力装置循环热效率的各种途径〔包括改变初蒸汽参数和降低背压、再热和回热循环〕7、制冷与热泵循环理解、掌握并会计算:空气压缩制冷循环,蒸汽压缩制冷循环的热力计算与制冷系数分析能够在T-S图上表示出过程,提高制冷系数和热泵系数的途径,分析热泵循环和制冷循环的区别和联系二、典型题解 概念题:1、过热蒸汽的温度是否一定很高?未饱和水的温度是否一定很低?答:过热蒸汽、未饱和水是这样定义的,当蒸汽的温度高于其压力对应的饱和温度时称作过热蒸汽,其压力下t > ts ;当温度低于其压力对应的饱和温度t < ts 时,如此工质的相态一定是液态,如此称其为未饱和 水。
因此,过热蒸汽不一定温度很高,未饱和水未必温度很低,它们都是相对于其环境压力所对应的饱和温度而言的状态2、 在h-s图上,能否标出如下水和蒸汽的状态点?〔1〕焓为h1的未饱和水;〔2〕焓为h2的饱和水;〔3〕参数为p1、t1的湿蒸汽;〔4〕压力为p的干蒸汽;〔5〕水、汽性质一样的状态3、 填空4、判断如下过程中那些是可逆的;不可逆的;可以是可逆的并扼要说明不可逆原因 〔1〕 对刚性容器的水加热,使其在恒温下蒸发 〔2〕 对刚性容器的水作功,使其在恒温下蒸发 〔3〕 对刚性容器中的空气缓慢加热,使其从50℃升温到100℃解:〔1〕可以是可逆过程,也可以是不可逆过程,取决于热源温度与温是否相等水假如两者不等,如此存在外部的传热不可逆因素, 便是不可逆过程〔2〕对刚性容器的水作功,只可能是搅拌功,伴有摩擦扰动,因而有不可逆因素,是不可逆过程〔3〕可以是可逆的,也可以是不可逆的,取决于热源温度与空气温度是否随时相等或保持无限小的温差5、绝热容器有一定气体,外界通过容器的叶轮向气体参加w kJ的功假如气体视为理想气体,试分析气体能的能,焓,温度,熵如何变化?答:根据热力学第一定律,外界所做的功全部转化成为能的增量,因而能,焓,温度均增加;该过程不可逆,熵也增加。
6、 对与有活塞的封闭系统,如下说法是否正确?1) 气体吸热后一定膨胀,能一定增加 答:根据热力学第一定律,气体吸热可能使能增加,也可能对外做功,或者两者同时进展;关键是吸热量能否完全转变为功,由于气体的定温膨胀过程可使得吸收的热量完全转化为功,能不增加,所以说法错误2〕气体膨胀时一定对外做功答: 一般情况下,气体膨胀时候要对外做功,但当气体向真空中膨胀时候,由于外力为零,所以功也为零 3〕气体对外做功,能一定减少 答:根据热力学第一定律,在定温条件下,气体可以吸收热量并全部转化为功,从而保持能不变7、 焓的物理意义是什么?答:焓的定义式:焓=能+流动功 H=U+pV 焓的物理意义: 1. 对流动工质〔开口系统〕工质流动时与外界传递与其热力状态有关的总能量 2. 对不流动工质〔闭口系统〕仍然存在但仅是一个复合的状态参数8、 熵的物理含义?答:定义:熵 可逆过程 物理意义:熵的变化反响可逆过程热交换的方向和大小系统可逆的从外界吸热,系统熵增加;系统可逆的向外界放热,系统熵减少;可逆绝热过程,系统熵不变9、 判断如下说法对吗?系统吸热,其熵一定增大;系统放热,其熵一定减小。
答:熵变=熵流+熵产,所以,前半句对,后半句错误10、 孤立系熵增原理是什么?怎么应用?答:孤立系统熵增原理:孤立系统所进展的一切实际过程〔不可逆过程〕都朝着使系统熵增加的方向进展;在极限情况下〔可逆过程〕,系统的熵维持不变;任何使系统熵减小的过程是不肯能即过程进展到某一阶段,再不能使熵增大了,也就是系统的熵值达到了最大值,就是过程进展的限度等号适用于可逆过程,大于号适用于不可逆过程明确孤立系统的熵变化只取决于系统各过程的不可逆程度注意:如果涉与环境温度,由于环境是一个很大的热源,无论它吸收或者放出多少热量,都认为环境温度是不变的11、 讨论使热由低温热源传向高温热源的过程能否实现?12、如下说确的在括号划“√〞,不正确划“×〞〔×〕定质量系统一定是闭口系统〔×〕闭口系统不作膨胀功的过程必是等容过程〔√〕理想气体任何过程的能变量总以Δu=∫12 cvdT进展计算〔√〕 dh= cpdT只适用于理想气体、任何过程〔×〕闭口系统发生放热过程,系统的熵必减少〔×〕知道了温度和压力两个参数值,就可以确定水蒸气的状态〔×〕一切可逆机的热效率均相等〔×〕熵增可用来度量过程的不可逆性,所以熵增加的过程必是不可逆过程,〔√〕某理想气体经历了一个能不变的热力过程,如此该过程中工质的焓变也为零。
〔×〕容器中气体的压力没有变化,如此安装在容器上的压力表读数也不变〔×〕水蒸气的定温过程中,能满足 q = w的关系式〔√〕在临界点上,饱和液体的焓一定等于干饱和蒸汽的焓〔×〕只要存在不可逆性就有熵产,故工质完成一个不可逆热力循环,其熵变必大于零〔√〕理想气体在 T − s 图上,其定温线就是定焓线〔×〕绝热过程必为定熵过程〔×〕公式 q = Δu + w 仅适用于闭口热力系统〔√ 〕闭口绝热系统的熵不可能减少 〔 ×〕一切不可逆热机的热效率总比可逆热机的小 〔√〕在一刚性容器中,理想气体绝热自由膨胀后,其温度不变 〔×〕在简单朗肯循环的根底上采用再热的方法一定能提高循环热效率〔×〕制冷系数永远大于1,而制热系数可以大于1也可以小于1 〔×〕供热量一定,用电炉取暖与用热泵式空调取暖耗电量一样多 〔×〕从饱和液体状态汽化成饱和蒸汽状态,因为汽化过程温度未变,所以焓的变化量 〔×〕假如容器中气体的绝对压力保持不变,压力表上的读数就不会改变。
〔×〕湿饱和蒸汽的焓等于饱和水的焓加上干度乘以汽化过程中饱和水变成干饱蒸汽所吸收的热量〔×〕理想气体经历一可逆定温过程,由于温度不变,如此工质不可能与外界交换热量13、在绝热良好的房间,有一台设备完好的冰箱在工作,在炎热的夏天打开冰箱,人会感到凉爽,问室温度是否会越来越低?请用热力学原理加以解释答:一开始,人会感到凉爽,这是由于房间空气中的能传递到冰箱,而此时冰箱输入功率转化的热小于空气进入冰箱的热能,故空气温度降低,人感到凉爽随着时间的进展,冰箱输入功率转化的热越来越多地进入房间空气中,空气的温度逐步上升这样,房间的温度不会越来越低14、选择题〔1〕、一热力学过程,其w=如此此过程是( A )A. 不可逆过程. B.任意过程.C.可逆过程. D.定压过程.〔2〕、对于某理想气体,当温度变化时〔Cp-Cv〕是〔 B 〕的.A.变化 B.不变化 〔3〕、在两个恒温热源间工作的热机A、B均进展可逆循环,A机的工质为理想气体,B机是水蒸汽,如此热效率ηA和ηB( A )A.相等 B. ηA>ηB C. ηA<ηB D.不能确定.〔4〕、在闭口绝热系中进展的一切过程,必定使系统的熵( D )A 增大. B 减少. C. 不变 D. 不能确定〔5〕、在房间温度与环境温度一定的条件下,冬天用热泵取暖和用电炉取暖相比,从热力学观点看( A )A.热泵取暖合理. B.电炉取暖合理. C.二者效果一样. D.不能确定.〔6〕、闭口系能量方程为( D ) A. Q+△U+W=0 B. Q+△U-W=0 C. Q-△U+W=0 D. Q-△U-W=0〔7〕、理想气体的是两个相互独立的状态参数。
C ) A.温度与热力学能 B.温度与焓 〔8〕、一理想气体可逆过程中,wt=w,此过程的特性为( B ) A.定压 B.定温 〔9〕、可逆绝热稳定流动过程中,气流焓的变化与压力变化的关系为( B )A. dh=-vdp B.dh=vdp C.dh=-pdv D.dh=pdv〔10〕、水蒸汽动力循环的如下设备中,作功损失最大的设备是( A ) A.锅炉 B.汽轮机 (11)外界〔或〕环境的定义是指〔D〕A系统边界之外的一切物体B与系统发生热交换的热源C与系统发生功交换的功源 D系统边界之外与系统发生联系的一切物体(12)系统平衡时的广延性参数〔广延量〕的特点是〔D〕 A其值的大小与质量多少无关 B不具有可加性 C整个系统的广延量与局部的广。