工程熱力學(xué)知識點(diǎn)(已修改)
2025-06-30 13:02 本頁面
【正文】 工程熱力學(xué)復(fù)習(xí)知識點(diǎn) 一、知識點(diǎn)基本概念的理解和應(yīng)用（約占40%），基本原理的應(yīng)用和熱力學(xué)分析能力的考核（約占60%）。1. 基本概念掌握和理解：熱力學(xué)系統(tǒng)(包括熱力系，邊界，工質(zhì)的概念。熱力系的分類：開口系，閉口系，孤立系統(tǒng))。掌握和理解：狀態(tài)及平衡狀態(tài),實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)的充要條件。狀態(tài)參數(shù)及其特性。制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)的概念區(qū)別。理解并會(huì)簡單計(jì)算：系統(tǒng)的能量，熱量和功（與熱力學(xué)兩個(gè)定律結(jié)合）。2. 熱力學(xué)第一定律 掌握和理解：熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)。理解并會(huì)應(yīng)用基本公式計(jì)算：熱力學(xué)第一定律的基本表達(dá)式。閉口系能量方程。熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于開口熱力系的一般表達(dá)式。穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流的能量方程。理解并掌握：焓、技術(shù)功及幾種功的關(guān)系（包括體積變化功、流動(dòng)功、軸功、技術(shù)功）。3. 熱力學(xué)第二定律 掌握和理解：可逆過程與不可逆過程(包括可逆過程的熱量和功的計(jì)算)。掌握和理解：熱力學(xué)第二定律及其表述（克勞修斯表述，開爾文表述等）。卡諾循環(huán)和卡諾定理。掌握和理解：熵（熵參數(shù)的引入，克勞修斯不等式，熵的狀態(tài)參數(shù)特性）。理解并會(huì)分析：熵產(chǎn)原理與孤立系熵增原理，以及它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式。熱力系的熵方程（閉口系熵方程，開口系熵方程）。溫熵圖的分析及應(yīng)用。理解并會(huì)計(jì)算：學(xué)會(huì)應(yīng)用熱力學(xué)第二定律各類數(shù)學(xué)表達(dá)式來判定熱力過程的不可逆性。4. 理想氣體的熱力性質(zhì) 熟悉和了解：理想氣體模型。理解并掌握：理想氣體狀態(tài)方程及通用氣體常數(shù)。理想氣體的比熱。理解并會(huì)計(jì)算：理想氣體的內(nèi)能、焓、熵及其計(jì)算。理想氣體可逆過程中，定容過程，定壓過程，定溫過程和定熵過程的過程特點(diǎn)，過程功，技術(shù)功和熱量計(jì)算。5. 實(shí)際氣體及蒸氣的熱力性質(zhì)及流動(dòng)問題 理解并掌握：蒸汽的熱力性質(zhì)（包括有關(guān)蒸汽的各種術(shù)語及其意義。例如：汽化、凝結(jié)、飽和狀態(tài)、飽和蒸汽、飽和溫度、飽和壓力、三相點(diǎn)、臨界點(diǎn)、汽化潛熱等）。蒸汽的定壓發(fā)生過程（包括其在pv和Ts圖上的一點(diǎn)、二線、三區(qū)和五態(tài)）。 理解并掌握：絕熱節(jié)流的現(xiàn)象及特點(diǎn)6. 蒸汽動(dòng)力循環(huán) 理解計(jì)算：蒸氣動(dòng)力裝置流程、朗肯循環(huán)熱力計(jì)算及其效率分析。能夠在TS圖上表示出過程，提高蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)熱效率的各種途徑（包括改變初蒸汽參數(shù)和降低背壓、再熱和回?zé)嵫h(huán)）。制冷與熱泵循環(huán)理解、掌握并會(huì)計(jì)算：空氣壓縮制冷循環(huán)，蒸汽壓縮制冷循環(huán)的熱力計(jì)算及制冷系數(shù)分析。能夠在TS圖上表示出過程，提高制冷系數(shù)和熱泵系數(shù)的途徑，分析熱泵循環(huán)和制冷循環(huán)的區(qū)別和聯(lián)系。二、典型題解 概念題：過熱蒸汽的溫度是否一定很高？未飽和水的溫度是否一定很低？答：過熱蒸汽、未飽和水是這樣定義的，當(dāng)蒸汽的溫度高于其壓力對應(yīng)的飽和溫度時(shí)稱作過熱蒸汽，其壓力下t ts ；當(dāng)溫度低于其壓力對應(yīng)的飽和溫度t ts 時(shí)，則工質(zhì)的相態(tài)一定是液態(tài)，則稱其為未飽和 水。因此，過熱蒸汽不一定溫度很高，未飽和水未必溫度很低，它們都是相對于其環(huán)境壓力所對應(yīng)的飽和溫度而言的狀態(tài)。 在h－s圖上，能否標(biāo)出下列水和蒸汽的狀態(tài)點(diǎn)？（1）焓為h1的未飽和水；（2）焓為h2的飽和水；（3）參數(shù)為pt1的濕蒸汽；（4）壓力為p的干蒸汽；（5）水、汽性質(zhì)相同的狀態(tài)。 填空判斷下列過程中那些是可逆的；不可逆的；可以是可逆的。并扼要說明不可逆原因。 （1） 對剛性容器內(nèi)的水加熱，使其在恒溫下蒸發(fā)。 （2） 對剛性容器內(nèi)的水作功，使其在恒溫下蒸發(fā)。 （3） 對剛性容器中的空氣緩慢加熱，使其從50℃升溫到100℃解：（1）可以是可逆過程，也可以是不可逆過程，取決于熱源溫度與溫是否相等。水若兩者不等，則存在外部的傳熱不可逆因素， 便是不可逆過程。（2）對剛性容器的水作功，只可能是攪拌功，伴有摩擦擾動(dòng)，因而有內(nèi)不可逆因素，是不可逆過程。（3）可以是可逆的，也可以是不可逆的，取決于熱源溫度與空氣溫度是否隨時(shí)相等或保持無限小的溫差。絕熱容器內(nèi)有一定氣體，外界通過容器內(nèi)的葉輪向氣體加入w kJ的功。若氣體視為理想氣體，試分析氣體內(nèi)能的內(nèi)能，焓，溫度，熵如何變化？答：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，外界所做的功全部轉(zhuǎn)化成為內(nèi)能的增量，因而內(nèi)能，焓，溫度均增加；該過程不可逆，熵也增加。 對與有活塞的封閉系統(tǒng)，下列說法是否正確?1) 氣體吸熱后一定膨脹，內(nèi)能一定增加。 答：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體吸熱可能使內(nèi)能增加，也可能對外做功，或者兩者同時(shí)進(jìn)行；關(guān)鍵是吸熱量能否完全轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，由于氣體的定溫膨脹過程可使得吸收的熱量完全轉(zhuǎn)化為功，內(nèi)能不增加，所以說法錯(cuò)誤。2）氣體膨脹時(shí)一定對外做功。答： 一般情況下，氣體膨脹時(shí)候要對外做功，但當(dāng)氣體向真空中膨脹時(shí)候，由于外力為零，所以功也為零。 3）氣體對外做功，內(nèi)能一定減少。 答：根據(jù)熱力學(xué)第一定律，在定溫條件下，氣體可以吸收熱量并全部轉(zhuǎn)化為功，從而保持內(nèi)能不變。 焓的物理意義是什么？答：焓的定義式:焓=內(nèi)能+流動(dòng)功 H=U+pV 焓的物理意義： 1. 對流動(dòng)工質(zhì)（開口系統(tǒng)）工質(zhì)流動(dòng)時(shí)與外界傳遞與其熱力狀態(tài)有關(guān)的總能量。 2. 對不流動(dòng)工質(zhì)（閉口系統(tǒng)）仍然存在但僅是一個(gè)復(fù)合的狀態(tài)參數(shù)。 熵的物理含義？答：定義：熵 可逆過程 物理意義：熵的變化反應(yīng)可逆過程熱交換
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