【正文】 容積（或比容）保持不變的情況下進(jìn)行的過程叫等容過程。 32．什么是不可逆過程？ 存在摩擦，渦流等能量損失使過程只能單方向進(jìn)行，不可逆轉(zhuǎn)的過程叫做不可逆過程。 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。m）在國(guó)際單位制中，工程熱量均用焦耳（J）為單位，則A＝1即Q＝ω。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)闊幔欢康臒嵯r(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。 （1—12）（2）查理定律：氣體比容不變時(shí)，壓力與溫度成正比變化。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。離液態(tài)接近，所以水蒸汽應(yīng)作為實(shí)際氣體看待。 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。 27．什么叫理想氣體？什么叫實(shí)際氣體？氣體分子間不存在引力，分子本身不占有體積的氣體叫理想氣體。若某過程中氣體的熵減少，即ΔS＜0，則表示氣體是放熱過程。其中ΔS＝S2－S1是熵的變化量，熵的單位是（kJ/kg 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。 25．什么叫焓？在某一狀態(tài)下單位質(zhì)量工質(zhì)比容為ν，所受壓力為p，為反抗此壓力，該工質(zhì)必須具備pv的壓力位能。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。μ表示1kg氣體的內(nèi)能，U表示mkg氣體的內(nèi)能。 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。影響比熱容的主要因素有溫度和加熱條件，一般說來，隨著溫度的升高，物質(zhì)比熱容的數(shù)值也增大；定壓加熱的比熱容大于定容加熱的比熱容。物質(zhì)的質(zhì)量比熱容符號(hào)為c，單體為kJ／(kg 20．什么叫比熱容？影響比熱容的主要因素有哪些？單位數(shù)量（質(zhì)量或容積）的物質(zhì)溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量，稱為氣體的單位熱容量，簡(jiǎn)稱為氣體的比熱容。 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)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)一般表現(xiàn)為宏觀運(yùn)動(dòng)。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)。 17．什么叫熱量？其單位是什么？高溫物體把一部分熱能傳遞給低溫物體，其能量的傳遞多少用熱量來度量。這種熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫熱能，它是物體的內(nèi)能。重力位能E p＝Gh。重力位能由物質(zhì)的重量（G）和它離地面的高度（h）而定。 15．什么叫位能？由于相互作用，物體之間的相互位置決定的能稱為位能。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。動(dòng)能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)的速度有關(guān)。熱力學(xué)中應(yīng)用的有動(dòng)能、位能和熱能等。 13．什么叫能？物質(zhì)做功的能力稱為能。即： P＝W／t （ W ） (1—7)式中 W——功，J； t——做功的時(shí)間，s。m， 1kJ＝104kW 功的計(jì)算式為： W＝FS ( J ) （1—6） 式中 F——作用力，N； S——位移，m。 11．什么叫功？其單位是什么？ 功是力所作用的物體在力的方向上的位移與作用力的乘積。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。 9．什么叫標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)？ 105Pa（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），溫度為0℃()時(shí)的狀態(tài)稱為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。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。 比容與密度的關(guān)系為ρυ＝1，顯然比容和密度互倒數(shù)，即比容和密度不是相互獨(dú)立的兩個(gè)參數(shù)，而是同一個(gè)參數(shù)的兩種不同的表示方法。 kg； V——物質(zhì)所占有的容積， m3。 例如：凝汽器水銀真空表的讀數(shù)為7100mmHg，大氣壓力計(jì)讀數(shù)為750 mmHg，求凝汽器內(nèi)的絕對(duì)壓力和真空度各為多少？ 根據(jù) pa＝(patm－pv) / ＝(750－710)／＝＝ 真空度＝pv／pamb100%＝710／750100%＝% 7．什么叫比容和密度？它們之間有什么關(guān)系？ 單位質(zhì)量的物質(zhì)所占有的容積稱為比容。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。 絕對(duì)壓力與表壓力之間的關(guān)系為： pa＝pg＋p atm 或 pg＝p a－p atm （1—2） 6．什么叫真空和真空度？ 當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時(shí)，把低于大氣壓力的部分叫真空。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。 ⑶工程大氣壓的單位為kgf/cm2，常用at作代表符號(hào)，1at= N/m2， kgf/cm2，符號(hào)是atm，1 atm=10⒌N/m2。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。用符號(hào)“p”表示，即 p=F／A (1—1) 式中 F——垂直作用于器壁上的合力，N； A——承受作用力的面積m2。攝氏溫標(biāo)與絕對(duì)溫標(biāo)的關(guān)系為 t＝T－℃。絕對(duì)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的每刻度的大小是相等的，但絕對(duì)溫標(biāo)的0K，則是攝氏溫標(biāo)的－℃。 ⑵絕對(duì)溫標(biāo)。 ⑴攝氏溫標(biāo)。對(duì)溫度高低量度的標(biāo)尺稱為溫標(biāo)。常用的工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容、焓、熵、內(nèi)能等，基本狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、比容。目前火力發(fā)電廠主要以水蒸氣作為工質(zhì)。在熱機(jī)的不斷工作中，為了方便工質(zhì)流入與排出，還要求工質(zhì)具有良好的流動(dòng)性。 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。 為了在工質(zhì)膨脹中獲得較多的功，工質(zhì)應(yīng)具有良好的膨脹性。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)。 2．何謂工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)？常用的狀態(tài)參數(shù)有幾個(gè)？基本狀態(tài)參數(shù)有幾個(gè)？ 描述工質(zhì)狀態(tài)特性的物理量稱為狀態(tài)參數(shù)。 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。常用的有攝氏溫標(biāo)和絕對(duì)溫標(biāo)。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)。規(guī)定水的三相點(diǎn)（水的固、液、汽三相平衡的狀態(tài)點(diǎn)）。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)。 4．什么叫壓力？壓力的單位有幾種表示方法？ 單位面積上所受到的垂直作用力稱為壓力。 壓力的單位有： ⑴國(guó)際單位制中表示壓力采用N/m2，名稱為[帕斯卡]，符號(hào)是Pa。 ⑵以液柱高度表示壓力的單位有：毫米水柱（mmH2O）、毫米汞柱（mmHg），1 mmHg=133 N/m2，1 mmH2O= N/m2。 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。因此，表壓力就是我們用表計(jì)測(cè)量所得的壓力，大氣壓力用符號(hào)patm表示。用符號(hào)“pv”表示。真空度是真空值和大氣壓力比值的百分?jǐn)?shù)，即： 真空度＝pv / patm100% (1—4) 完全真空時(shí)真空度為100%，若工質(zhì)的絕對(duì)壓力與大氣壓力相等時(shí)，真空度為零。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。 比容的倒數(shù)，即單位容積的物質(zhì)所具有的質(zhì)量，稱為密度，用符號(hào)“ρ”，單位為kg/m3。 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)。只有當(dāng)工質(zhì)內(nèi)部及工質(zhì)與外界間，達(dá)到熱的平衡（無溫差存在）及力的平衡（無壓差存在）時(shí)，才能出現(xiàn)平衡狀態(tài)。 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。如果工質(zhì)在熱力過程中所經(jīng)過的每一個(gè)狀態(tài)都是平衡狀態(tài)，則此熱力過程為平衡過程，只有平衡狀態(tài)及平衡過程才能用參數(shù)坐標(biāo)圖上的點(diǎn)及線來表示。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。 單位換算： 1J＝1Nh 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。功率的單位就是瓦特，1瓦特＝1焦耳／秒。能的形式一般有：動(dòng)能、位能、光能、電能、熱能等。 14．什么叫動(dòng)能？物體的動(dòng)能與什么有關(guān)？物體因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)而具有做功的本領(lǐng)叫動(dòng)能。速度越大，動(dòng)能就越大；質(zhì)量越大，動(dòng)能也越大。動(dòng)能與物體的質(zhì)量成正比，與其速度的平方成正比。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。高度越大，重力位能越大；重力物體越重，位能越大。 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)。熱能與物體的溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的速度越快，具有的熱能就越大。因此物體吸收或放出的熱能稱為熱量。 18．什么叫機(jī)械能？物質(zhì)有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)稱為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。物質(zhì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫機(jī)械能。如汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、燃輪氣機(jī)等。比熱容表示單體數(shù)量的物質(zhì)容納或貯存熱量的能力?！?。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。 22．如何用定值比熱容計(jì)算熱量？在低溫范圍內(nèi)，可近似認(rèn)為比熱值不隨溫度的變化而改變，即比熱容為某一常數(shù)，此時(shí)熱量的計(jì)算式為： q＝c(t2－t1) kJ／kg (1—9) 23．什么叫內(nèi)以能？氣體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)所形成的內(nèi)動(dòng)能和由于分子相互之間的吸引力所形成的內(nèi)位能的總和稱為內(nèi)能。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。氣體內(nèi)部分子克服相互間存在的吸引力具有備用的位能，稱為內(nèi)位能，它氣體的比容有關(guān)。單位質(zhì)量工質(zhì)內(nèi)能和壓力位能之和稱為比焓。其表達(dá)式： ΔS＝dq／T。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。若某過程中氣體的熵不變，即ΔS＝0，則表示氣體是絕熱過程。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。在蒸汽動(dòng)力設(shè)備中，作為工質(zhì)的水蒸汽，因其壓力高，比容小，即氣體分子間的距離比較小，分子間的吸引力也相當(dāng)大。 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。用公式表示： p1ν1＝p2ν2 （1—11）氣體質(zhì)量為m時(shí)： p1V1＝p2V2（其中V＝mν）。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。熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式如下： Q＝Aω （1—15）式中A在工程單位制中A＝1／427 kcal／（kgf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。它說明了熱能與機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換的可能性及其數(shù)值關(guān)系。實(shí)際的過程都是不可逆過程。由理想氣體狀態(tài)方程pν＝R T得p／T＝R／ν＝常數(shù)，即等容過程中壓力與溫度成正比。 34．什么叫等溫過程？等溫過程中工質(zhì)