工程熱力學(xué)總復(fù)習(xí)

工程熱力學(xué)總復(fù)習(xí)基本概念工質(zhì)、熱源、熱力系統(tǒng)（閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)）、邊界（有形、無形、固定不動、位移變形）。例題1開口系可以是絕熱系？邊界可以是移動的？溫度（攝氏溫度、華氏溫度、熱力學(xué)溫度，三者換算）例題2華氏溫標(biāo)規(guī)定，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101325Pa）下純水的冰點是32°F，汽點是212°解：壓力（絕對壓力、表壓力、真空度、大氣壓力，相互關(guān)系），注意：表壓力和真空度不是狀態(tài)參數(shù)。例題2容器被一剛性壁分為兩部分，如圖所示壓力表C讀值為，D讀值為，如大氣壓力為。試求壓力表A讀值為多少?解：平衡狀態(tài)——不受外界影響條件下，系統(tǒng)狀態(tài)始終保持不變。平衡、穩(wěn)定、均勻平衡必穩(wěn)定，穩(wěn)定不一定平衡，均勻必平衡，平衡不一定均勻。平衡狀態(tài)是宏觀狀況不隨時間變化的物系。狀態(tài)方程式參數(shù)坐標(biāo)圖準(zhǔn)平衡過程（準(zhǔn)靜態(tài)過程）可逆過程（假想，回復(fù)到初始狀態(tài)，系統(tǒng)和外界都回到各自的初態(tài)，沒有痕跡）過程量：功和熱強調(diào)是過程量，有過程才有可能有功和熱的傳遞，而且一定通過邊界。例題3杯熱水的熱量比一杯冷水的熱量多。表達(dá)式熱力循環(huán)熱力學(xué)第一定律第一定律表述表達(dá)式例題4理想氣體從狀態(tài)1經(jīng)定壓過程到達(dá)狀態(tài)2，再經(jīng)定容過程到達(dá)狀態(tài)3；另一過程途徑為經(jīng)1-3直接到達(dá)狀態(tài)3，試證明證明：難點是充放氣問題理想氣體的性質(zhì)理想氣體概念狀態(tài)方程式比熱容、定容比熱容、定壓比熱容；兩者關(guān)系，梅耶公式（證明、適用范圍）試證明邁耶公式。（5分）證明：熱力學(xué)能、焓、熵。溫度單值函數(shù)？理性氣體熱力過程熱力過程一般研究方法定容、定壓、定溫、定熵過程、多變過程初、終狀態(tài)參數(shù)關(guān)系，過程方程，功量、熱量計算式，多變指數(shù)求法，多變比熱概念p-v圖，T-s圖熟練掌握。例題5工質(zhì)為空氣的氣體，經(jīng)歷既壓縮，又放熱，又升溫的過程，請將該將滿升壓、升溫、放熱例題6據(jù)P-V圖，在T-S圖上畫出相應(yīng)過程；比較循環(huán)A（1-2-3-4-1）和循環(huán)B（1-2’-3-4-1）的熱效率大小并簡述理由例題7如圖，試證明，圖中1-2、4-3為定容過程，1-4、2-3為定壓過程。證明：例題8如圖，試證明在T-s圖中V2＞V1證明：再如：如圖，試證明在P-v圖中S2＞S1證明：作定壓線1-2例題9據(jù)P-V圖，在T-S圖上畫出相應(yīng)過程；比較循環(huán)A（1-2-3-4-1）和循環(huán)B（1-2’-3-4-1）的熱效率大小并簡述理由例題10在p-v圖和T-s圖上畫出單級活塞式壓氣機的定溫、定熵和多變壓縮過程(由相同的壓力p1壓縮到相同的壓力p2)，并比較它們的理論耗功值的大小。例題111kg空氣多變過程中吸取41.87kJ解：按題意空氣的內(nèi)能變化量：由理想氣體的狀態(tài)方程得：多變指數(shù)多變過程中氣體吸取的熱量氣體內(nèi)能的變化量空氣對外所做的膨脹功及技術(shù)功：膨脹功由閉系能量方程或由公式來計算技術(shù)功：例題122kg空氣分別經(jīng)過定溫膨脹和絕熱膨脹的可逆過程，如圖所示，從初態(tài)=9.807bar,=300膨脹到終態(tài)容積為初態(tài)容積的5倍，試計算不同過程中空氣的終態(tài)參數(shù)，對外所做的功和交換的熱量以及過程中內(nèi)能、焓、熵的變化量。解：將空氣取作閉口系對可逆定溫過程1-2，由過程中的參數(shù)關(guān)系，得按理想氣體狀態(tài)方程，得=0.1677=0.8385=573K=300氣體對外作的膨脹功及交換的熱量為=529.4kJ過程中內(nèi)能、焓、熵的變化量為=0=0==0.9239kJ/K或=mRln=0.9238kJ/K對可逆絕熱過程1-2′,由可逆絕熱過程參數(shù)間關(guān)系可得其中=0.8385故=1.03bar=301K=28氣體對外所做的功及交換的熱量為=390.3kJ過程中內(nèi)能、焓、熵的變化量為或，=0熱力學(xué)第二定律典型的不可逆過程（自由膨脹、溫差傳熱等），自由膨脹熱二定律兩種說法卡諾循環(huán)，熱效率公式，最高熱效率？克勞修斯等式與不等式——熱二定律判據(jù)，等于零或小于零熵增原理——熱二定律判據(jù)熵方程例題13欲設(shè)計一熱機，使之能從溫度為1000K的高溫?zé)嵩次鼰?000kJ，并向溫度為300K的冷源放熱780kJ，問此循環(huán)能否實現(xiàn)？是否可逆？例題14某熱機工作于熱源（）及環(huán)境（）之間，其循環(huán)的四個熱力過程為：1-2過程為絕熱不可逆膨脹過程，且熵產(chǎn)為；2-3過程為定溫放熱過程，且工質(zhì)與環(huán)境存在的溫差；3-4過程為絕熱不可逆壓縮過程，且熵產(chǎn)為；4-1過程為定溫吸熱過程，吸熱量為，且與熱源存在的溫差，求此循環(huán)的熱效率。（10分）實際氣體的性質(zhì)水蒸氣汽化與液化，飽和溫度、飽和壓力，一點兩線三區(qū)五態(tài)水蒸氣基本熱力過程，p-v圖，T-s圖，h-s圖表示氣體與蒸汽的流動絕熱節(jié)流壓氣機的熱力過程單級活塞式壓氣機理論耗功量余隙容積，影響多級壓縮中間冷卻蒸汽動力循環(huán)裝置朗肯循環(huán)，系統(tǒng)組成，過程特點，焓熵圖制冷循環(huán)壓縮蒸氣制冷循環(huán)，循環(huán)組成，過程特征，T-s圖，壓-焓圖，制冷系數(shù)例題15畫出壓縮蒸氣制冷循環(huán)的T-s圖，并說明壓縮蒸氣制冷裝置中“四大件”的名稱及其各自工作在T-s圖中對應(yīng)的過程。四大件：壓縮機1-2冷凝器2-3-4節(jié)流閥4-5蒸發(fā)器5-1濕空氣請示意地畫出焓濕圖中狀態(tài)點A的干球溫度、濕球溫度和露點溫度，并比較其大小。例題16設(shè)大氣壓力，溫度，相對濕度，試用飽和空氣狀態(tài)參數(shù)表確定空氣的、、、。附表：飽和水和干飽和蒸汽表（節(jié)錄）515250.87251.70533.1687解：由從附表查得：、再根據(jù)在同一表上查出，例題17設(shè)大氣壓力為，填充下表中的空格：12516.1400.0