热工基础期末总复习重点张学学

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1、热工基础总复习第一章 1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。2. 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。3. 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、比焓、比熵等，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。4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平衡状态的过程。可

2、逆过程的条件：准平衡过程+无耗散效应。5. 绝对压力p、大气压力、表压力、真空度 八儿 只有绝对压力p才是状态参数第二章1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。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2. 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二系统储存能量的变化3. 闭口系统：与外界无物质交换的系统。系统的质量始终

3、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心 Ji对于可逆过程2 山.小汀 I对于单位质量工质九&/ = du + /;dv对于单位质量工质的可逆过程_4. 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。Q - A/ + 朋Ac； + 用gAz + 化开口系统的稳定流动能量方程 对于单位质量工质:q A/j + 丄 A c； + gAz + u;5Q = AH + mdc + mgdz + Sly12切=d/j + dcf + gdz + 叫对于微元过程 5技术功：在工程热力学中，将工程技

4、术上可以直接利用的动能差、位能差及轴功三项之和称为技术功，用 表示对于单位质量工质6. 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焓过程# / 16第三章1.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容器壁的碰撞都是弹性碰撞。理想气体状态方程式/ -O为气体常数，单位为（K）pV = mRgT

5、质量为m的理想气体物质的量为n的理想气体的状态方丨 门/ 程式2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，简称热容比热容（质量热容）理想气体迈耶公式:单位质量物质的热容，c , （ K）cp cv =人du cVdT2ucvdTidh CpdT2hcpdTi p理想气体的热力学能与焓都是温度的单值函数。# / 16工 =1Av - c（ In + cln 理想气体的熵，：3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，其中每一组元的性质如同它们单独存在一样，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

6、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：、 一、工心成分：各组兀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。摩尔分数：某组元物质的量与混合气体总物质的量的比值。ki-1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

7、关系：pVnRT理想气体的热力过程義备种热力过程的计算公式过程过程方程式初、终状奋 番數同的关系交换的功童袞擬的热査flAJ/kg)w /(J/kg)wt虫J伽严=定邈0-护 iCiXTj-Ti)定虽户=定数户仙一卫1)或 RT2-TJoc/T3- Tt)fru =定数 丁 glT1T沪win誇ww讨二定数p/M尸Pivt - i2V2諭k 1或Rw0塞变枷G定数警(紆 h=(y1Ti如)Za =冲产 丁L Pl JPll - P22或(T2- Ti)O恕略工质列前的变优 如果衢瞿埔确地计算，町以用平均比熬容栈簪表内的“或匚护 科=8时除外.第四章 1 自发过程：不需要任何外界作用而自动进行的

8、过程 自发过程是不可逆的！2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3. 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：厂；，?QQxG循环热效率t用来评价正向循环的热经济性。显然，t 1。逆向循环：消耗功将热量从低温热源转移到高温热源的循环，如制 冷装置循环或热泵循环制冷系数：制冷装置工作系数供热系数：热泵工作系数 4卡诺循环：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程

9、组成# / 16卡诺循环热效卡诺定理：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。5克劳修斯积分等式克劳修斯积分不等式A 0对于孤立系统: 上式表明：孤立系统的熵只能增大，或者不变，绝不能减小。这一规律称为孤立系统熵增原理 第五章1水蒸气的产生过程：蒸气是由液体汽化而产生的水的定压加热过程:未腕饱蘇气 铳和蒸气I殛蒸气wm2.湿饱和蒸气（湿蒸气）的干度 x湿蒸气中干饱和蒸气的质量湿蒸气中饱和水的质量3.水蒸气的基本热力过程:IV = 0 叫=v（pl -p2）= （h

10、2-h）-（p2-pl）v a、窕榨过柱w-q- Ait= r（5-2 -5-j-（尽-九）+ （p空厂PM）vvf =q_ MT（$2 一 |） 一 （辰 _方|）t/ = |ds = r（5z-）叫二0q =h9 / 164. 湿空气：含有水蒸气的空气。露点：湿空气中的水蒸气分压力对应的饱和温度称为露点温度，简称露点。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：15. 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酒 P、农=A = S 1451 (mol K) =461jPvV = RT tV 帆 IS.OI6x10g/molp、 度

11、，即湿空气中水蒸气的密度：?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。# / 16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，称叫 P.为湿空气的含湿量或比湿度。d = 0622 叱pm第六章W响=叱日-叱亠41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门Hiiet _ %_2 一 邛_ （九一电）一（九一人）*/（ 一 1 一 : 务叽-朽a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

12、 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 2内燃机的混合加热循环（萨巴德循环）1- 2: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；5- 1:可逆定容放热过程卄珀-人_!I1 耳_耳+圧（4_）芒兄_1+曲混合加热循环的热效率表达式由上式可见，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 增加以及预胀比的热效率提高。3. 定容加热循环（奥图循环）定压预胀比：汽油

13、机和煤气机的理想循环I I心-戶循环热效率：4定压加热循环（狄塞尔循环）减少时，都会使混合加热循环定容升压比：- 1I_-l11 p循环热效率：5影响内燃机理想循环热效率的主要因素訂一几（1）压缩比的影响提高压缩比是提高内燃机循环热效率的主要途径之一讨一 7 |（2）绝热指数的影响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/ t t QI Q i当压缩比和绝热指数一定时，第八章1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。2. :材料的热导率（导热系数）：表明材料的导热能力，（m K）3. 导热热阻：表

14、示物体对导热的阻力，单位为4. 热流密度q:单位时间通过单位面积的热流量5. 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：二(-)q = h(-)=(-)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(m2K)对流换热热阻：J 二，i %=(-)仏二鮎 称为对流换热热阻，单位为。6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 辐射能；(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 内