【正文】 量損耗的不可逆過程中，雖然外界沒有加入熱量，但工質(zhì)要吸收由于摩擦、擾動(dòng)等損耗而轉(zhuǎn)變成的熱量，這部分熱量使工質(zhì)的熵是增加的，這時(shí)絕熱過程不為等熵過程。 ω＝[1／（k－1）]（p1ν1－p2ν2） （1—23）k為絕熱指數(shù)，與工質(zhì)的原子個(gè)數(shù)有關(guān)。 由理想氣體狀態(tài)方程pν＝R T得T／ν＝p／R＝常數(shù)，即等壓過程中溫度與比體積成正比。 34．什么叫等溫過程？等溫過程中工質(zhì)吸收的熱量如何計(jì)算？ 溫度不變的情況下進(jìn)行的熱力過程叫做等溫過程。實(shí)際的過程都是不可逆過程。附圖閉口系統(tǒng)內(nèi)（不考慮工質(zhì)的進(jìn)出），外界給系統(tǒng)輸入的能量是加入的熱量q，系統(tǒng)向外界輸出的能量為功W，系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)本身所具有的能量只是內(nèi)能μ，根據(jù)能量轉(zhuǎn)換與守恒定律可知，輸入系統(tǒng)的能量－輸出系統(tǒng)的能量＝系統(tǒng)內(nèi)工質(zhì)本身能量的增量，即當(dāng)工質(zhì)為1kg時(shí)： q－ω＝Δμ當(dāng)工質(zhì)為m公斤時(shí)則： Q－W＝ΔU （1—16） 上兩式中 q，Q——外界加給工質(zhì)的熱量，J／kg，J； Δμ，ΔU——工質(zhì)內(nèi)能的變化量，J／kg，J； ω，W——工質(zhì)所做的功，J／kg，J。用公式表示為： p1／T1＝p2／T2 （1—13）（3）蓋呂薩克定律：氣體壓力不變時(shí)，比容與溫度成正比變化，對(duì)于質(zhì)量為m的氣體，壓力不變時(shí)，體積與溫度成正比變化。 29．理想氣體的基本定律有哪些？其內(nèi)容是什么？理想氣體的三個(gè)基本定律是：（1）波義耳—馬略特定律；（2）查理定律；（3）蓋呂薩克定律。反之，氣體分子間存在著引力，分子本身占有體積的氣體叫實(shí)際氣體。k），若某過程中氣體的熵增加，即ΔS＞0，則表示氣體是吸熱過程。單位質(zhì)量工質(zhì)內(nèi)能和壓力位能之和稱為比焓。即： U＝mμ （1—10） 24．什么叫內(nèi)動(dòng)能？什么叫內(nèi)位能？它們由何決定？氣體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能叫內(nèi)動(dòng)以能，它包括分子的移動(dòng)動(dòng)能，分子的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能和分子內(nèi)部的振動(dòng)動(dòng)能等。此外，還有分子中原子數(shù)目、物質(zhì)性質(zhì)、氣體的壓力等因素也會(huì)對(duì)比熱容產(chǎn)生影響。比熱容表示單體數(shù)量的物質(zhì)容納或貯存熱量的能力。物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫機(jī)械能。因此物體吸收或放出的熱能稱為熱量。 16．什么叫熱能？它與什么因素有關(guān)？物體內(nèi)部大量分子不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)稱為熱運(yùn)動(dòng)。物體所處高度位置不同，受地球的吸引力不同而具有的能，稱為重力位能。速度越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量越大，動(dòng)能也越大。能的形式一般有：動(dòng)能、位能、光能、電能、熱能等。h 12．什么叫功率？其單位是什么？功率的定義是功與完成功所用的時(shí)間之比，也就是單位時(shí)間內(nèi)所做的功。功的大小根據(jù)物體在力的作用下，沿力的作用方向移動(dòng)的位移來決定，改變它的位移，就改變了功的大小，可見功不是狀態(tài)參數(shù)，而是與過程有關(guān)的一個(gè)量。 10．什么叫參數(shù)坐標(biāo)圖？ 以狀態(tài)參數(shù)為直角坐標(biāo)表示工質(zhì)狀態(tài)及其變化的圖稱參數(shù)坐標(biāo)圖。 8．什么叫平衡狀態(tài)？ 在無外界影響的條件下，氣體的狀態(tài)不隨時(shí)間而變化的狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。用小寫的字母ν表示，即： ν＝V／m m3/kg （1—5） 式中 m——物質(zhì)的質(zhì)量。用符號(hào)“pv”表示。 5．什么叫絕對(duì)壓力、表壓力？ 容器內(nèi)工質(zhì)本身的實(shí)際壓力稱為絕對(duì)壓力，用符號(hào)p表示。 壓力的單位有： ⑴國際單位制中表示壓力采用N/m2，名稱為[帕斯卡]，符號(hào)是Pa。絕對(duì)溫標(biāo)用K作為單位符號(hào)，用T作為物理量符號(hào)。規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下純水的冰點(diǎn)為0℃，沸點(diǎn)為100℃，在0℃與100℃之間分成100個(gè)格，每格為1℃，這種溫標(biāo)為攝氏溫標(biāo)，用℃表示單位符號(hào)，用t作為物理量符號(hào)。 3．什么叫溫度、溫標(biāo)？常用的溫標(biāo)形式有哪幾種？ 溫度是衡量物體冷熱程度的物理量。因此，在物質(zhì)的固、液、氣三態(tài)中，氣態(tài)物質(zhì)是較為理想的工質(zhì)。 汽輪機(jī)技術(shù)問答 基礎(chǔ)知識(shí) 1．什么叫工質(zhì)？火力發(fā)電廠采用什么作為工質(zhì)？ 工質(zhì)是熱機(jī)中熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的一種媒介物質(zhì)（如燃?xì)?、蒸汽等），依靠它在熱機(jī)中的狀態(tài)變化（如膨脹）才能獲得功。目前火力發(fā)電廠主要以水蒸氣作為工質(zhì)。對(duì)溫度高低量度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。 ⑵絕對(duì)溫標(biāo)。攝氏溫標(biāo)與絕對(duì)溫標(biāo)的關(guān)系為 t＝T－℃。1Pa=1N/m2，在電力工業(yè)中，機(jī)組參數(shù)多采用MPa（兆帕），1MPa=106N/m2。工質(zhì)的絕對(duì)壓力與大氣壓力的差值為表壓力，用符號(hào)pg表示。其關(guān)系式為： pv＝patm－pa (1—3) 發(fā)電廠有時(shí)用百分?jǐn)?shù)表示真空值的大小，稱為真空度。 kg； V——物質(zhì)所占有的容積， m3。只有當(dāng)工質(zhì)的狀態(tài)是平衡狀態(tài)時(shí)，才能用確定的狀態(tài)參數(shù)值去描述。參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)表示工質(zhì)的平衡狀態(tài)，由許多點(diǎn)相連而組成的線表示工質(zhì)的熱力過程。 功的計(jì)算式為： W＝FS ( J ) （1—6） 式中 F——作用力，N； S——位移，m。即： P＝W／t （ W ） (1—7)式中 W——功，J； t——做功的時(shí)間，s。熱力學(xué)中應(yīng)用的有動(dòng)能、位能和熱能等。動(dòng)能按下式計(jì)算： Ek＝1/2mc2 （kJ） (1—8)式中 m——物體質(zhì)量，kg； c——物體速度，m／s。重力位能由物質(zhì)的重量（G）和它離地面的高度（h）而定。這種熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫熱能，它是物體的內(nèi)能。熱量的傳遞多少和熱力過程有關(guān)，只有在能量傳遞的熱力過程中才有功和熱量的存在，沒有能量傳遞的熱力狀態(tài)是根本不存在什么熱量的，所以熱量不是狀態(tài)參數(shù)。 19．什么叫熱機(jī)？把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的設(shè)備稱為熱機(jī)。物質(zhì)的質(zhì)量比熱容符號(hào)為c，單體為kJ／(kg 21．什么叫熱容量？它與比熱有何不同？熱容Q＝mc，熱容的大小等于物體質(zhì)量與比熱的乘積，熱容與質(zhì)量有關(guān)，比熱容與質(zhì)量無關(guān)，對(duì)于相同質(zhì)量的物體，比熱容大的熱容大，對(duì)于同一物質(zhì)，質(zhì)量大的熱容大。從熱運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)來看，氣體溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈，所以內(nèi)動(dòng)能決定于氣體的溫度。 26．什么叫熵？在沒有摩擦的平衡過程中，單位質(zhì)量的工質(zhì)吸收的熱量dq與工質(zhì)吸熱時(shí)的絕對(duì)溫度T的比值叫熵的增加量。若某過程中氣體的熵減少，即ΔS＜0，則表示氣體是放熱過程。 28．火電廠中什么氣體可看作理想氣體？什么氣體可看作實(shí)際氣體？在火力發(fā)電廠中，空氣、燃?xì)?、煙氣可以作為理想氣體看待，因?yàn)樗鼈冞h(yuǎn)離液態(tài)，與理想氣體的性質(zhì)很接近。其具體內(nèi)容： （1）波義耳—馬略特定律：當(dāng)氣體溫度不變時(shí)，壓力與比容成反比變化。用公式表示： ν1／Τ1＝ν2／Τ2 或 V1／T1＝V2／T2 （1—14） 30．什么是熱力學(xué)第一定律，它的表達(dá)式是怎樣的？熱可以變?yōu)楣?，功可以變?yōu)闊?，一定量的熱消失時(shí)，必產(chǎn)生一定量的功，消耗一定量的功時(shí)，必出現(xiàn)與之對(duì)應(yīng)的一定量的熱。 31．熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？它說明什么問題？ 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是能量守恒與轉(zhuǎn)換定律在熱力學(xué)上的一種特定應(yīng)用形式。 33．什么叫等容過程？等容過程中吸收的熱量和所做的功如何計(jì)算？ 容積（或比容）保持不變的情況下進(jìn)行的過程叫等容過程。由理想氣體狀態(tài)方程pν＝R T對(duì)一定的工質(zhì)則pν＝RT＝常數(shù)，即等溫過程中壓力與比容成反比。 等壓過程做的功： ω＝p（ν2－ν1） （1—19） 等壓過程工質(zhì)吸收的熱量： q＝Δμ＋ω＝（μ2－μ1）＋p（ν2－ν1） ＝（μ2＋p2ν2）－（μ1＋p1ν）＝h2－h(huán)1 （1—20） 36．什么叫絕熱過程？絕熱過程的功和內(nèi)能如何計(jì)算？在與外界沒有熱量交換情況下所進(jìn)行的過程稱為絕熱過程。單原子氣體k＝，雙原子氣體k＝,三原子氣體k＝。汽輪機(jī)工質(zhì)膨脹過程是個(gè)不可逆的絕熱過程。②從能量轉(zhuǎn)換角度來講：不可能制造出從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)化成為功而不留下任何其它變化的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。 ②卡諾循環(huán)熱效率只能小于1，而不能等于1，因?yàn)橐功?＝∞（無窮大）或T2＝0（絕對(duì)零度）都是不可能的。 42．什么叫汽化？它分為哪兩種形式？ 物質(zhì)從液態(tài)變成汽態(tài)的過程叫汽化。 43．什么叫凝結(jié)？水蒸氣凝結(jié)有什么特點(diǎn)？ 物質(zhì)從氣態(tài)變成液態(tài)的現(xiàn)象叫凝結(jié)，也叫液化。44．什么叫動(dòng)態(tài)平衡？什么叫飽和狀態(tài)、飽和溫度、飽和壓力、飽和水、飽和蒸汽？ 一定壓力下汽水共存的密封容器內(nèi)，液體和蒸汽的分子在不停地運(yùn)動(dòng)，有的跑出液面，有的返回液面，當(dāng)從水中飛出的分子數(shù)目等于因相互碰撞而返回水中的分子數(shù)時(shí)，這種狀態(tài)稱為動(dòng)態(tài)平衡。 45．為何飽和壓力隨飽和溫度升高而增高？ 溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，從水中飛出的分子數(shù)目越多，因而使汽側(cè)分子密度增大。干飽和蒸汽繼續(xù)定壓加熱，蒸汽溫度上升而超過飽和蒸汽溫度時(shí)，就變成過熱蒸汽。臨界點(diǎn)的各狀態(tài)參數(shù)稱為臨界參數(shù)，對(duì)水蒸氣來說：其臨界壓力pc＝，臨界溫度為tc＝℃，臨界比容為νc＝／kg。利用查圖、查表的方法確定其狀態(tài)參數(shù)，這是工程上常用的方法。52．什么叫穩(wěn)定流動(dòng)、絕熱流動(dòng)？ 流動(dòng)過程中工質(zhì)各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)不隨時(shí)間而變動(dòng)的流動(dòng)稱為穩(wěn)定流動(dòng)。電廠中常用的噴管有漸縮噴管和縮放噴管兩種。 56．什么叫朗肯循環(huán)？ 以水蒸氣為工質(zhì)的火力發(fā)電廠中，讓飽和蒸汽在鍋爐的過熱器中進(jìn)一步吸熱，然后過熱蒸汽在汽輪機(jī)內(nèi)進(jìn)行絕熱膨脹做功，汽輪機(jī)排汽在凝汽器中全部凝結(jié)成水。 ⑵．汽輪機(jī)：蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)絕熱膨脹做功將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。 對(duì)朗肯肯循環(huán)1kg蒸汽在鍋爐中定壓吸收的熱量為： q1＝h1－h(huán)給 kJ／kg （1—28） 式中 h1——過熱蒸汽焓，kJ／kg ； h給——給水焓，kJ／kg 。h1和h21都由參數(shù)p2決定，所以朗肯循環(huán)效率取決于過熱蒸汽的初參數(shù) pt1和終參數(shù)p2。這樣可使抽汽不在凝汽器中冷凝放熱，減少了冷源損失。62．什么叫再熱循環(huán)？ 再熱循環(huán)就是把汽輪機(jī)高壓缸已經(jīng)做了部分功的蒸汽再引入鍋爐的再熱器，重新加熱，使蒸汽溫度又提高到初溫度，然后再引回汽輪機(jī)中、低壓缸內(nèi)繼續(xù)做功，最后的乏汽排入凝汽器的一種循環(huán)。64．什么的熱電合供循環(huán)？其方式有幾種？ 在發(fā)電廠中利用汽輪機(jī)中做過功的蒸汽，（抽汽或排汽）的熱量供給熱用戶，可以避免或減少在凝汽器中的冷源損失，使發(fā)電廠的熱效率提高，這種同時(shí)生產(chǎn)電能和熱能的生產(chǎn)過程稱為熱電合供循環(huán)。 直接接觸的物體各部分之間的熱量傳遞現(xiàn)象叫導(dǎo)熱。66．什么叫穩(wěn)定導(dǎo)熱？ 物體各點(diǎn)的溫度不隨時(shí)間而變化的導(dǎo)熱叫做穩(wěn)定導(dǎo)熱。68．什么叫對(duì)流換熱？舉出在電廠中幾個(gè)對(duì)流換熱的實(shí)例。流體流動(dòng)的動(dòng)力有兩種：一種是自由流動(dòng)；一種是強(qiáng)迫流動(dòng)。 ⑶流體的流態(tài)。 ⑸流體的物理性質(zhì)。 層流是各流體微團(tuán)彼此平行地分層流動(dòng)，互不干擾與混雜。 發(fā)電廠的汽、水、風(fēng)、煙等各種管道系統(tǒng)中的流動(dòng)，絕大多數(shù)屬于紊流運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中只用下臨界雷諾數(shù)，對(duì)于圓管中的流動(dòng)，Re＜2300為層流，當(dāng)Re＞2300為紊流。 實(shí)際流速與平均流速的區(qū)別：過流斷面上各點(diǎn)的實(shí)際流速是不相同的，而平均流速在過流斷面上是相等的（這是由于取算術(shù)平均值而得）。應(yīng)力交遞變化，對(duì)設(shè)備有不利的影響，同時(shí)負(fù)水錘時(shí)，如壓力降得過低可能使管中產(chǎn)生不利的真空，在外界壓力的作用下，會(huì)將管道擠扁。 76．什么叫強(qiáng)度？強(qiáng)度指標(biāo)通常有哪些？ 強(qiáng)度是指金屬材料在外力作用下抵抗變形和破壞的能力。 強(qiáng)度極限是指材料斷裂時(shí)的應(yīng)力 。即在應(yīng)力不大的情況下變形量隨應(yīng)力值成正比例增加，當(dāng)應(yīng)力去除后變形完全消失。當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大，金屬在大量塑性變形之后即發(fā)生斷裂。這種載荷稱為交變載荷，交變載荷在零件內(nèi)部將引起隨時(shí)間而變化的應(yīng)力，稱為交變應(yīng)力。82．什么叫熱沖擊？ 金屬材料受到急劇的加熱和冷卻時(shí)，其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的溫差，從而引起很大的沖擊熱應(yīng)力，這種現(xiàn)象稱為熱沖擊。 ⑵ 極熱態(tài)起動(dòng)時(shí)造成的熱沖擊。突然加負(fù)荷時(shí)，蒸汽溫度升高，放熱系數(shù)增加很大，短時(shí)間內(nèi)蒸汽與金屬間有大量熱交換，產(chǎn)生的熱沖擊更大。85．蒸汽與金屬表面間的凝結(jié)放熱有哪些特點(diǎn)？ 總的來說，由于凝結(jié)放熱時(shí)熱交換是通過蒸汽凝結(jié)放出汽化潛熱的方式來實(shí)現(xiàn)的，故其放熱系數(shù)一般較大。K）之間。 86．蒸汽與金屬表面間的對(duì)流放熱有何特點(diǎn)？ 金屬的表面溫度達(dá)到加熱蒸汽壓力下的飽和溫度以上時(shí)，蒸汽與金屬表面的熱傳遞以對(duì)流放熱方式進(jìn)行，蒸汽的對(duì)流放熱系數(shù)要比凝結(jié)放熱系數(shù)小得多。當(dāng)調(diào)節(jié)級(jí)的蒸汽溫度升到滿負(fù)荷所對(duì)應(yīng)的蒸汽溫度時(shí)，蒸汽溫度變化率為零，此時(shí)金屬部件內(nèi)部溫差達(dá)到最大值，在溫升率變化曲線上這一點(diǎn)稱為準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)，準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)附近的區(qū)域?yàn)闇?zhǔn)穩(wěn)態(tài)區(qū)。 90．什么叫蠕變？ 金屬材料長期處于高溫條件下，在低于屈服點(diǎn)的應(yīng)力作用下，緩慢而持續(xù)不斷地增加材料塑性變形的過程叫蠕變。沉積在蒸汽的通流部分。允許誤差表示為： K＝儀表的最大允許絕對(duì)誤差／（量程上限－量程下限）100% 允許誤差去掉百分量以后的絕對(duì)值（K值）叫儀表的精確度，一般實(shí)用精確度的等級(jí)有：、。主要有：光學(xué)高溫計(jì)、全輻射式高溫計(jì)和光電高溫計(jì)等?；鹆Πl(fā)電廠中主要采用差壓式流量計(jì)來測(cè)量蒸