工程熱力學(xué)考研解析1教程課件

1、工程工程熱力學(xué)考研復(fù)習(xí)：一、主要內(nèi)容：基本概念基本定律常用工質(zhì)性質(zhì)化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)二、方法：宏觀分析（體現(xiàn)在分析時(shí)必須先取定系統(tǒng)）基本概念復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上的章節(jié)）11、12、13、14、15、16、17 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：認(rèn)識分析問題時(shí)取熱力系統(tǒng)的必要性；養(yǎng)成取系統(tǒng)的習(xí)慣；各熱力系統(tǒng)的定義及特征；外界與環(huán)境概念；狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)、平衡狀態(tài)、準(zhǔn)平衡狀態(tài)定義；過程，平衡過程，準(zhǔn)平衡過程；狀態(tài)量及特征、過程量及特征，兩者間的區(qū)別；循環(huán)的概念，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的名稱；功的概念及利用積分式計(jì)算功的條件。理碩教育專注于北理工考研輔導(dǎo)本資料由理碩教育整理，理碩教育是全國唯一專注于北理工考研輔導(dǎo)的學(xué)校，相對于其它機(jī)

2、構(gòu)理碩教育有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。豐富的理工內(nèi)部資料資源與人力資源確保每個(gè)學(xué)員都受益匪淺，確保理碩教育的學(xué)員初試通過率89%以上，復(fù)試通過率接近100%。熱力學(xué)第一定律復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）21、22、23、24、25、26、27 、132。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：掌握一句話：系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因是外界的作用；系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)：外界各種作用是相互抵消的結(jié)果。系統(tǒng)處于改變的狀態(tài)：外界各種作用不能相互抵消。明確熱力學(xué)能概念及在過程中變化量計(jì)算無化學(xué)反應(yīng)只計(jì)算物理變化部分有化學(xué)反應(yīng)需計(jì)算物理的和化學(xué)的總和兩部分不含有時(shí)間約束的問題（整個(gè)過程所用時(shí)間是無窮大）含有時(shí)間約束的問題（可能是非穩(wěn)態(tài)問題，也可能是穩(wěn)態(tài)

3、問題）焓的定義及在過程中變化量的計(jì)算無化學(xué)反應(yīng)只計(jì)算物理變化部分有化學(xué)反應(yīng)需計(jì)算物理的和化學(xué)的總和兩部分能量方程式閉口系統(tǒng)可逆過程任意過程隨時(shí)間變化的任意過程任意過程開口系統(tǒng)只有穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過程（1個(gè)進(jìn)口，1個(gè)出口）時(shí)記?。杭夹g(shù)功的來源是工質(zhì)對機(jī)器作的功進(jìn)出口動(dòng)能差進(jìn)出口位能差流動(dòng)功動(dòng)能差位能差對機(jī)器作功一般情況下能量守恒方程：通過開口處進(jìn)入或離開的能量考慮：熱力學(xué)能推動(dòng)功動(dòng)能位能焓 動(dòng)能位能應(yīng)用中注意：熱力過程是否有其特點(diǎn)（如等溫、等壓、等容、等熵等）工質(zhì)性質(zhì)的復(fù)習(xí)理想氣體內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）31、32、33、34、35、36。121、122、123、124。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：（定值比熱容、平均

4、比熱容、比熱容關(guān)系）熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算水蒸氣熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算給出一個(gè)節(jié)選的水蒸氣表，能確定飽和、過冷和過熱狀態(tài)焓及熵值理想氣體混合物成分、分壓力、折算摩爾量、折算氣體常數(shù)熱力學(xué)能、焓及熵的計(jì)算濕空氣濕空氣的參數(shù)計(jì)算（焓、含濕量、相對濕度）熱力過程的復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）41、42、43、44、45、46、47、48。81、82、83、84。126、127、復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：理想氣體基本熱力過程基本狀態(tài)參數(shù)初態(tài)和終態(tài)之間的關(guān)系熱力學(xué)能、焓、熵的變化量計(jì)算。（注意共通部分）理想氣體多變過程多變指數(shù)、多變過程的比熱容熱力學(xué)能、焓、熵的變化量計(jì)算體積功、技術(shù)功的計(jì)算體積功、技術(shù)功的計(jì)算水蒸

5、氣熱力過程其中有一個(gè)終態(tài)狀態(tài)參數(shù)自己根據(jù)過程特征確定計(jì)算分析幾乎集中在能量守恒方程上濕空氣熱力過程加熱或冷卻絕熱加濕（噴水、噴蒸氣）冷卻去濕絕熱混合特征、分析、計(jì)算巧用焓濕圖以指示計(jì)算途徑及參數(shù)壓氣機(jī)熱力過程理論耗功、出口參數(shù)、余隙容積、多級壓縮、絕熱效率熱力學(xué)第二定律復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）51、52、53、54、55、56、57、58。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：定量確定循環(huán)或過程的不可逆程度作功能力損失計(jì)算最大功計(jì)算有效能概念及計(jì)算（熱量的有效能、工質(zhì)的有效能、流動(dòng)工質(zhì)的有效能）基本方法以孤立系統(tǒng)熵增原理為主，兼會(huì)熵平衡和有效能平衡法動(dòng)力循環(huán)復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）91、92、93、94、95、9

6、6、97。101、102、103 。111、112、113 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：活塞式動(dòng)力循環(huán)分析給出初狀態(tài)，壓縮比，定容升壓比，定壓預(yù)脹比計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、循環(huán)加熱量、循環(huán)放熱量、循環(huán)效率在溫熵圖上分析提高效率的方法燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)分析給出初狀態(tài)，壓比計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、循環(huán)加熱量、循環(huán)放熱量、循環(huán)效率在溫熵圖上分析提高效率的措施蒸氣動(dòng)力裝置循環(huán)分析給出參數(shù)后能計(jì)算循環(huán)功、效率能在溫熵圖上表示提高效率的措施了解再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)化學(xué)熱力學(xué)復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）131、132、133、134、135、136、137、138 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：熱效應(yīng)概念及特征絕熱理論燃燒溫度計(jì)算利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓

7、計(jì)算反應(yīng)焓理解定溫定壓下化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)的平衡判據(jù)氣體流動(dòng)復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）71、72、73。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：掌握連續(xù)性方程、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程噴管計(jì)算、擴(kuò)壓管計(jì)算聲速、馬赫數(shù)、絕熱滯止參數(shù)、臨界參數(shù)熱力學(xué)微分方程復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）65、66 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：能寫出4個(gè)微分形式的吉布斯方程式能導(dǎo)出4個(gè)麥克斯韋關(guān)系和8個(gè)狀態(tài)參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)與基本狀態(tài)參數(shù)關(guān)系記住第一熵方程和第二熵方程能利用熵方程導(dǎo)出熱力學(xué)能和焓的表達(dá)式例題詳解：1. 分析求解方法類：系統(tǒng)選擇：做到“法古而不拘囿”例1.1： 1kg氧氣置于一氣缸內(nèi)，缸壁充分導(dǎo)熱，活塞與缸壁無磨擦。初始：氧氣壓力為0.5MPa，溫度為27

8、，若氣缸長度2l，活塞質(zhì)量為10kg。試計(jì)算拔除釘后，活塞可能達(dá)到最大速度?！練怏w常數(shù)為260J/(kgK)】 解：取合適系統(tǒng)以列能量方程例1.1 圖 傳統(tǒng)一點(diǎn)的方法：取氧氣為系統(tǒng)能量方程：氧氣狀態(tài)可作為理想氣體狀態(tài)，按題意過程等溫故熱力學(xué)能變化為 0該結(jié)果中除了可按等溫過程計(jì)算熱量和功的數(shù)值，沒有直接的速度問題。因此接下來考慮，該功量用于推動(dòng)外界大氣和儲(chǔ)存為活塞動(dòng)能若換個(gè)系統(tǒng)，取氧氣和活塞為系統(tǒng)：能量守恒方程可直接得到結(jié)果。例1.2：醫(yī)用氧氣袋中空時(shí)是扁平狀態(tài)，內(nèi)部容積為零。接在壓力為14MPa，溫度為17的鋼質(zhì)氧氣瓶上充氣。充氣后氧氣袋隆起，體積為0.008m3，壓力為0.15MPa。由于

9、充氣過程很快，氧氣袋與大氣換熱可以忽略不計(jì)，同時(shí)因充入氧氣袋內(nèi)氣體質(zhì)量與鋼瓶氣體內(nèi)質(zhì)量相比甚少，故可以認(rèn)為鋼瓶內(nèi)氧氣參數(shù)不變。求充入氧氣袋內(nèi)氧氣的質(zhì)量為多少？【氧氣的氣體常數(shù)為260J/(kgK)，比定壓熱容為917 J/(kgK)，環(huán)境大氣壓0.1MPa】 解：開口系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)問題，絕熱忽略動(dòng)能、位能后能量方程： 質(zhì)量守恒： 比較古板的方法是：直接利用書上的公式，依據(jù)題中條件逐一處理：最后積分得：例1.3：空氣等熵流經(jīng)縮放噴管，進(jìn)口截面上壓力和溫度分別為0.58MPa和440K，出口截面壓力0.14MPa。已知噴管進(jìn)口截面積為2.6103 m2，空氣質(zhì)量流量為1.5 kg/s。試：（1）列出該問題的能量守恒方程；（2）計(jì)算噴管喉部和出口處流速；（3）計(jì)算噴管喉部及出口截面積。【空氣比定壓熱容為1004J/(kgK)，比定容熱容為717 J/(kgK)】解：這是一個(gè)既要講究方法，又要記憶適當(dāng)公式的題。開口系統(tǒng)，假設(shè)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流，忽略位能差，工質(zhì)不對外作功。1）能量守恒：滯止參數(shù)：臨界參數(shù)：2）喉部