热工学原理期末复习解读.docx

2013~2014?学年度第二学期期末复习 热工学原理 第一章：基本概念 一、名词解释 1、热力系统（P9~10） （1）闭口系统（控制质量系统）：与外界无物质交换的系统。 （2）开口系统（控制容积系统）：与外界有物质交换的系统。 （3）绝热系统：与外界无热量交换的系统。 （4）孤立系统：与外界既无能量（功、热）交换又无物质交换的系统。 2、状态参数（P10~12） （1）状态参数：用于描述工质所处状态的宏观物理量。 （2）压力：单位面积上所受到的垂直作用力（即压强），?p?? F A 。 （3）温度：宏观上，温度是用来标志物体冷热程度的物理量；微观上，气体的温度是组成 气体的大量分子平均移动动能的量度。t=T﹣273.15K。 （4）比体积：单位质量的工质所占有的体积，?v?? V m ，单位：m3/kg。 （5）密度：单位体积工质的质量，???? m V ，??v???1，单位：kg/m3。 3、热力过程（P13） 系统由一个状态到达另一个状态的变化过程称为热力过程，简称过程。 4、可逆过程（P14） 如果系统完成了某一过程之后，再沿着原路径逆行而回到原来的状态，外界也随之回 复到原来的状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 二、问答题 1、（1﹣2）表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量 其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压 力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 2、（1﹣3）当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 3、（1﹣4）准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程 不一定是可逆过程。 第二章：热力学第一定律 一、名词解释 热力学第一定律的实质（P21） （1）热力学第一定律的实质就是热力过程中的能量守恒和转换定律。 （2）热力学第一定律的表述 ①在热能与其他形式能的互相转换过程中，能的总量始终不变。 ②不花费能量就可以产生功的第一类永动机是不可能造成功的。 二、计算题 （2﹣8）空气在某压气机中被压缩，压缩前空气的参数为 p1=0.1MPa，v1=0.845m3/kg；压缩后为?p2=0.8MPa，v2=0.175m3/kg。若在压缩过程中每千克 空气的热力学能增加为?146.5J，同时向外界放热?50kJ，压气机每分钟生产压缩气体?10kg。 试求：（1）压缩过程中对每千克空气所作的压缩功； （2）生产?1kg?压缩空气所需的轴功； （3）带动此压气机所需功率至少为多少（kW）？ 解：（1）?w???q????u????50??146.5?kJ?/?kg?????196.5kJ?/?kg?。 （2）忽略气体进出口宏观动能和势能的变化，则有轴功等于技术功。 ws???q???Δ?h????50??146.5???(0.8??0.175???0.1??0.845)??103?kJ?/?kg????252kJ?/?kg?。 （3）?P???? ws??10 60 ? 252??10 60 kW???42kW?。 第三章：理想气体的性质与热力过程 一、名词解释 1、理想气体状态方程式（P33） pV???mRgT???m R M T???nRT?，R=8.314J/(mol·K)。 ???Q? Q???q? q（3 ???Q? Q ???q? q （3）比定容热容?cV???????qV ??? ???u?? ???T??v （4）比定压热容?cp???????qp ??? ???h?? ???T???p （1）热容：物体温度升高?1K（或?1℃）所需要的热量称为该物体的热容量，简称热容。 C?? ? 。 dT dt （2）比热容：单位质量物质的热容量称为该物质的比热容（质量热容），单位为?J/(kg·K) 或?kJ/(kg·K)，?c?? ? 。 dT dt ??。比定容热容是在体积不变的情况下比热力学能对温 dT 度的偏导数，其数值等于在体积不变的情况下物质温度变化?1K?时比热力学能的变化量。 ??。比定容热容是在压力不变的情况下比晗对温度的偏 dT 导数，其数值等于在压力不变的情况下物质温度变化?1K?时比晗的变化量。 （5） 迈耶公式：?cp???cV???Rg?，?C?p,m???CV?,m???R?（?C?p,m?、?CV?,m?分别为摩尔定压热容、 摩尔定容热容） （6）比热容比???? cp cV  ，?cp?? ? ???1  Rg?，?cV?? 1 ???1  Rg?。