工程热力学 第四版 (康廉明 著) 中国建筑工程学院 课后答案 复习提纲（A08建环） 9页

'课后答案网您最真诚的朋友www.hackshp.cn网团队竭诚为学生服务，免费提供各门课后答案，不用积分，甚至不用注册，旨在为广大学生提供自主学习的平台！课后答案网：www.hackshp.cn视频教程网：www.efanjy.comPPT课件网：www.ppthouse.com 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！工程热力学复习提纲本课程的主要内容可分为三大部分：第一部分，基本概念和定义（第一章）。第二部分，热力学基本定律（包括第一、三、五章等章节）。第三部分，工质性质及相关过程与循环。又可分为四大块内容：理想气体（包括第二章﹑第四章﹑第十章中的气体动力循环﹑第十一章中的空气压缩制冷循环）、蒸气（第六章、第七章、第十章中的蒸汽动力循环、十一章中的蒸气压缩制冷循环）、湿空气(第八章)、流动过程(第九章)。第一章基本概念和定义要求正确掌握工程热力学中的常用术语，概念和分析方法1．有关概念各种热力系的定义（开口系、闭口系、孤立系、绝热系、简单热力系与简单可压系）、平衡状态、热力状态参数及其特性（物理特性和数学特性及这些特性的应用）、强度量与广延量、热力过程与准平衡过程、可逆过程、热力循环等。2．基本状态参数及其单位换算（特别是压力），两种温标间的关系。第二章气体的热力性质——要求熟练掌握，主要用于以后各章的分析计算。(一)理想气体的性质1．理想气体状态方程课后答案网应注意的问题：（1）应用状态方程进行计算时，必须采用绝对压力与绝对温度。www.hackshp.cn（2）具体计算中，应根据所取物量的不同，选取不同形式的状态方程，并注意气体常数Ｒ与通用气体常数Ｒ0的差别，且各量的单位必须统一。２．比热及热量的计算比热的定义：一般定义、定容比热、定压比热比热的分类、单位及相互换算；平均比热表的运用(掌握查表方法)。3．理想气体的热力学能和焓的特性，能利用比热计算热量、∆u和∆h。4．理想气体的熵的特性，熵变化量的计算（注意各公式的应用条件）（二）混合气体的性质1．概念：分压力、分容积、分压定律与分容积定律、混合气体的成份2．计算： 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！（1）两种成份间的换算及相互关系；（2）理想气体混合物的比热、热力学能、焓、熵及其改变量的计算。计算中，应注意混合的条件（如在刚性绝热容器内混合——为定容绝热混合，有ΔU=0；对于定压绝热混合，则有ΔH=0）。第三章热力学第一定律1．各种能量的概念﹑单位、计算及正负号规定功（系统对外作功为正）：容积变化功(最基本)—系统膨胀，容积功为正技术功——系统压力降低，技术功为正净功(也叫轴功)、推挤功、流动功等热（系统吸热为正，可逆过程中，热量的正负取决于熵的变化）热力学能、焓及其物理意义2．可逆过程中容积功、技术功与热量的计算3．热力学第一定律定律的实质、定律的数学表达式（即能量方程）及其应用：基本表达式（搞清为什么称其为基本表达式？）稳定流动能量方程及应用各种形式能量方程的适用条件(注意不同形式的方程对过程性质及工质性质的要求)4．能利用第一定律能量方程进行热力过程的能量衡算注意问题：a、合理选择热力系，并确定相应的热量方程形式课后答案网b、公式中各量的单位应正确、一致（各量的单位见后表）c、各量的正负号按规定选取5、各物理量的单位、符号及正负号物理量www.hackshp.cn符号单位正负号温度T、tK、℃压力pPa、kPa、MPa3/kg容积比容vm3总容积Vm比热质量比热cJ/kg.K、kJ/kg.K摩尔比热McJ/kmol.K、kJ/kmol.K容积比热c’J/Nm3.K、kJ/Nm3.K热量单位质量值q,wJ/kg、kJ/kg系统对外作功为正；功量总热量、Q,J、kJ吸热为正，放热为负总功量W 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！内能比热力学能、比焓u,hJ/kg、kJ/kg热力学能(焓)增加，与焓总内能、总焓U,HJ、kJ△u(△h)为正，外宏观动能c2/2ek动能增加，部J/kg(△c2)/2为正能重力位能gzep位能增加,g△z为正第四章理想气体的热力过程与气体压缩(一)理想气体的热力过程——熟悉热力过程分析的主要内容并掌握基本分析方法1．过程方程式2．初终参数间的关系3．热力学能、焓、熵的变化量的计算4．多变比热及热量、功量的计算——主要关系式详见P72表4－１。要求重点熟记多变过程的公式，并注意到n值分别为0、1、k和∞时所对应的四种特殊情况。另，再熟记定温过程的热量、功量的计算式。5．p－v图及T－s图（掌握过程曲线随n的变化规律）要求能根据给定条件画出过程线；根据已有过程线判别各量的正负。注意：①在图上表示过程，应以四个基本热力过程为参考基准；②在过程曲线上应标明初、终状态点，方向及过程特征（n值）；③在分析求解中合理利用有关条件，如：理想气体、定比热、可逆过程、绝热，等。6．可逆绝热过程与不可逆绝热过程间的关系。（二）气体的压缩1．压气机的分类及工作原理（了解）；课后答案网2．三种典型的压缩过程：定温压缩、定熵压缩与多变压缩（均为可逆过程）；多变压缩过程的多指数www.hackshp.cnn值的确定；在初态及终压相同的条件下，三种过程间的比较及比较结果。3．压缩耗功量的计算：相应于各种压缩过程的功量计算式参见表4－１。计算中应注意：（1）wt﹑Wt﹑及功率N间的差别；（2）压缩过程耗功（w，即气体所得到的功量）与压气机耗功（wt）的区别4．摩擦对压缩过程的影响，相应的Ｔ－s图。定性影响：使熵增大，即ΔSg＞0；初态及终压相同时，耗功增大；定量影响：用绝热效率ηc,s来表示摩擦的影响程度η’c,s＝理想压缩过程耗功量／实际压缩过程耗功量＝Ｗt,s／Ｗt 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！5．余隙容积对活塞式压气机压缩过程的影响定性影响：对排气量的影响、对理论压缩轴功的影响及对升压比的限制。定量影响：用容积效率ηv来表示其影响程度：ηv＝Ｖ／Ｖh或用余隙容积百分比c来表示：c＝Ｖc／Ｖh６．多级压缩及中间冷却(1)设备流程图（工作过程）及p－v图与Ｔ－s图；(2)耗功量计算(3)最佳分级升压比和最佳中间压力的确定。原则：使总耗功最省。(4)优点：多级压缩与单级压缩相比的优点；采用等升压比分级压缩的优点(与普通分级压缩相比)第五章热力学第二定律1．第二定律的实质及常见表述（指出了几种不可能）——注意表述的完整性2．可逆过程与不可逆过程的概念及特征，可逆循环与不可逆循环。自发过程的概念及几个典型的不可逆过程。3．卡诺循环（循环组成，热效率式；逆向卡诺循环的工作系数及其与冷、热源温度间的关系），卡诺定理及其应用。4．状态参数熵熵的意义与作用：比熵s是状态参数，以改变量的形式定义。总熵S具有可加性。“熵”的应用：(1)计算过程的热量。课后答案网在可逆过程中，有：q=∫Tds（为T-s图上过程曲线下的面积）(2)判断过程的方向及过程的性质。(3)计算过程的作功能力损失：L=TSwww.hackshp.cn0g(4)与状态参数温度T一起组成T－s图：在图上用连续曲线表示可逆过程，用过程曲线下的面积表示热量、内能变化量及焓的变化量等。如注意：不可逆过程只能用虚线示意性地用虚线表示，T－s图中虚线下面的面积也不再表示热量的大小。5．熵方程： 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！熟记闭系及稳定流动系统的熵方程，并能进行相关计算与分析（如：分析系统在不同过程中的熵变化情况，或根据熵变化情况判断过程的性质等）。6．（孤立系）熵增原理——即能量贬值原理适用系统：孤立系或闭口绝热系意义：①判断过程进行的方向；判别过程或循环的性质（可逆、不可逆还是不可能）②作为系统平衡的判据；③定量评价过程热力性能的完善性——孤立系熵增即意味着过程的不可逆。7．（也称可用能、有效能，反映能量的“质”）的概念及定义8．主要题型：（1）熵增量的计算不等温传热过程、两热源间的传热，复合系统总的熵变化（利用总熵的可加性）混合过程{特例：定容绝热混合（刚性绝热容器）ΔU＝０定压绝热混合ΔH＝０}（2）过程与循环性质的判别方法：运用卡诺定理、孤立系熵增原理、克劳修斯不等式、熵方程等（3）作功能力损失计算。基本公式L=TS0g（4）综合类型（包括某些结论的证明、公式的推导、方案设计等）第七章水蒸气——定性掌握相关内容1．以水蒸汽为例，了解相变过程的主要物理特征。掌握有关蒸汽的各种术语课后答案网及意义。如：汽化和凝结的概念、饱和状态的概念、临界点和三相点及有关参数。2．水蒸汽定压产生过程的三个阶段及相应的p－v及Ｔ－s图（重点掌握一点、二线、三区、五态），各阶段中吸热量的计算——要求能写出计算式www.hackshp.cn3．熟悉水蒸汽的热力性质表与h-s图的结构，各参数间的定性关系。4、利用p－v图、Ｔ－s图及h-s图进行蒸气的热力过程的定性分析第八章湿空气1、概念：饱和空气、未饱和空气、相对湿度、绝对湿度、露点温度、湿球温度、含湿量、焓等参数的意义及湿空气各参数间的关系。2、基本湿空气过程及其有关计算要求会用湿空气的h－d图进行湿空气过程的分析及计算（掌握各过程的特征、 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！参数变化情况等）。3、湿空气的基本热力过程要求掌握各过程的特征及在h－d图上的表示、各参数的变化情况。第九章气体与蒸汽的流动（一）稳定流动基本方程，声速与马赫数，喷管与扩压管特征、区别及联系（二）喷管（扩压管）中的定熵流动1．促使流速变化的条件及相应关系式：力学条件（内因）――压力的变化（状态变化）：cdc＝－vdpdf2dc几何条件（外因）――管道截面积的变化：=(M−)1fc2．流动情况分析、喷管形状的选择及判别，流动方向的确定等（主要应掌握临界状态、临界压力比的概念及其应用）。注意：渐缩喷管的出口压力最低只能降低到临界压力，速度最多只能增加到临界速度•3．计算：定熵滞止的概念及定熵滞止参数的确定；喷管出口流速c2、流量m、出口截面积f2等的计算（注意各量分别与哪些参数有关及影响情况）。重点掌握各基本关系式及有关公式的应用条件4．有摩擦时的流动定性：与无摩擦时相比，熵增大，ΔS＞0，出口流速和动能下降；定量：与理想定熵过程间的区别用速度系数课后答案网ϕ或喷管效率ηN表示。（三）绝热节流过程1．节流前后状态参数的变化情况分析；www.hackshp.cn2．绝热节流的温度效应与绝热节流系数，T-p图；3．理想气体的绝热节流过程的特点。第十章动力循环要求了解：朗肯循环，活塞式内燃机的混合加热循环、定压加热循环、定容加热循环，燃气轮机定压加热理想循环(1)各循环的流程及相应的p－v图与Ｔ－s图，各过程的特征及相应的设备(2)热效率的影响因素分析和比较本章内容不作考试要求。 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！第十一章制冷循环有关概念：制冷装置的制冷量或冷负荷（对装置而言）﹑制冷剂的单位制冷率、单位质量制冷剂的循环制冷量；实现制冷的必要条件（消耗能量——热或功）；制冷循环的类别，制冷循环经济性的表示方法；逆向卡诺循环的制冷系数与冷、热源温度间的关系。（一）空气压缩制冷循环1．循环流程与组成，p－v图、Ｔ－s图及相应的设备2．循环计算：q１、q２、w、εt、m、Q０等的计算；3．制冷系数、循环增压比对制冷系数的影响情况。4．循环的改进措施：回热（注意与无回热时的比较）（二）蒸气压缩制冷循环１．基本循环：Ｔ－s图及循环流程，相应设备，p－h图２．循环计算：q１、q２、w、εt、m、Q０等注意各点状态的确定（主要是各点焓值的确定）——利用图或表3．循环制冷系数的影响因素分析4．改进措施：液体过冷，多级压缩等（三）蒸汽喷射制冷与吸收式制冷：要求了解循环的基本特征及工作原理（四）热泵循环（原理与制冷循环完全相同，两者之间的差别为：工作温度范围、目的）。注意：在热机循环及制冷循环的分析计算中,应了解有关参数（如压缩比ε﹑定容升压比λ﹑定压预胀比ρ﹑增压比π等）的含义及对循环热效率或制冷系数课后答案网的影响情况。www.hackshp.cn附：考试题型一.是非题(约20分)二.选择题(单选)(约15分)三.简答和分析(约25分)四.计算题(约40分)1、能量方程的应用——一般与其他章节内容结合2、湿空气过程计算（利用h-d图进行计算）掌握各湿空气基本热力过程的特征(1)利用h-d图查参数，并在焓－含湿量图上定性表示过程；(2)计算过程的加热量（或放热量）； 课后答案网：www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！(3)计算过程中加入（或蒸发）的水份。(4)计算所需空气流量。3、气体压缩过程计算（二级压缩或三级压缩）理解定压完全冷却的概念(1)确定最佳分级增压比及各中间压力；各气缸的出口温度；(2)求压缩耗功量（率）、中间冷却器的热负荷、压缩过程的放热量；(3)已知进口温度和压力、出口温度或压力、压缩机消耗的理论功量，求压缩机的压缩空气量。4、理想气体基本热力过程（多变过程）的计算5、热力学第二定律的相关计算：内能和焓的变化量、熵增量的计算；过程中的功量和热量计算(用平均比热容或定值比热容计算)。进而可计算熵产、作功能力损失等。要求熟练掌握过程前后初终参数间的关系，并能在T-s图与p-v图上表示过程。6、喷管计算：喷管型式的选择，流量、流速及出口截面积计算（注意：（1）进口流速的两种不同情况；（2）区分定熵流动与不可逆绝热流动两种情况；（3）渐缩喷管出口压力的确定——渐缩喷管工作范围。）7、制冷循环（或热泵循环）的计算——空气压缩循环或蒸气压缩循环在T-s图（或p-h图）上表示循环，并能说明各过程及在哪一设备中实现该过程；确定各状态的相关参数（温度、焓值等）；计算循环的净耗功量（率）、q课后答案网1、q2、制冷剂的流量、装置每小时从冷源吸取的热量Q0（即装置的制冷量）、循环的制冷系数（或供暖系数）；定性分析当某个参数发生变化时制冷系数的变化情况。www.hackshp.cn'