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工程热力学复习大纲

一 名词解释

1 比热容的定义为：单位物量的物质，温度升高或降低1K（1°C）所吸收或放出的热量，称为该物体的比热容（有时简称比热）。即 c=δq/dT。

2定容比热容：在定容情况下，单位物量的气体，温度变化1K（1°C）所吸收或放出的热量。即cv=δqv/dT

3定压比热容：在定压情况下，单位物量的气体，温度变化1K（1°C）所吸收或放出的热量。

4 梅耶公式（适用于理想气体）：cp-cv=R

5 cp与cv之比值称为比热容比，它也是一个重要参数。K= cp/cv= Mcp/Mcv 6 膨胀功（也称容积功）：在压力差作用下，由于系统工质容积发生变化而传递的机械功。 7绝热节流：稳态稳流的流体快速流过狭窄断面，来不及与外界换热也没有功量的传递，可理想化称为绝热节流。绝热节流前后焓相等。h1=h2

8 节流过程是指流体（液体、气体）在管道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物等设备时，由于局部阻力，使流体压力降低的一种特殊流动过程。若节流过程中流体与外界没有热量交换，称为绝热节流。

9绝对湿度:每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量，称为湿空气的绝对湿度。绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度ρv，按理想气体状态方程其计算式为ρv=mv/V=pv/RvT(kg/m3) 10相对湿度（φ）:湿空气的绝对湿度ρv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度ρs的比值。。 11 定熵滞止参数：将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压，使其流速降低为零，这时气体的参数称为定熵滞止参数。

12准静态过程：理论研究可以设想一种过程，这种过程进行的非常缓慢，使过程中系统内部被破坏了的平衡状态有足够的时间恢复到新的平衡态，从而使过程的每一瞬间，系统内部的状态都非常接近平衡状态，即整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成，这样的过程称为准静态过程。

13可逆过程：系统经历某一过程后，如果能使系统与外界同时恢复到初始状态，对外界没有留下任何影响，既没有得到功，也没有消耗功。这种过程没有热力学损失，其正向效果与逆向效果恰好互相抵消，这样的过程称为可逆过程。

14饱和空气：由干空气与饱和水蒸气（状态点b）所组成的湿空气

15 未饱和空气：由干空气与过热水蒸气（状态点a）所组成的湿空气。 16 湿空气密度

17 热力学能：内动能、内位能及维持一定分子结构的化学能和原子核内部的原子能等一起构成内部储存能，统称热力学能。

18外部储存能：将系统的宏观能量和重力位能称为外部储存能。 宏观动能：以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量。 重力位能：系统工质与外力场的相互作用所具有的能量。

19 系统的总能:系统的总能E为内储存能与外储存能之和。 E=U+Ek+Ep E=U+1/2mc2+mg 对1kg质量物体的总能，也称比总能。 e=1/2mc2+gz

20 功量：在热力学中，功是系统除温差以外的其他不平衡视差所引起的系统与外界之间传递的能量。

21 轴功：系统通过机械轴与外界传递的机械功。 22 流动功（或推动功）：为推动流体通过控制体界面而传递的机械功，它是维持流体正常流动所必须传递的能量。

23技术功：技术功等于彭长功与流动功的代数和。 24 熵由熵流和熵产组成。

令δsf=δq′/T,称为熵流，是由热量的流动带来的熵变，故吸热为正；放热为负；绝热为零。

令δsg=(δw-δw′)/T,称为熵产，是由闭口系统内部任何不可逆因素带来的熵变。称 △δw=δw-δw′为由于过程不可逆带来的作功能力的损失。显然δsg在不可逆时为正；可逆时为零。

25 火用：当系统由任意状态可逆转变到与环境状态相平衡时，能最大限度转换为功的那部分能量称为火用。不能转换为功的那部分能量称为火无。 26 干度x=湿蒸汽中含干蒸汽的质量/湿蒸汽的总质量

二 填空

1 将流动工质传递的总能量中取决于工质的热力状态的那部分能量写在一起，引入一新的物理量，称为焓，定义式为：H=U+PV（J） 或 h=u+pv（J/kg） 2 理想气体的焓和热力学能一样，也仅是温度的单值函数。 3 焓的物意：⑴对流动工质（开口系统），表示沿流动方向传递的总能量中，取决于热力状态的那部分能量。⑵对不流动工质（闭口系统），焓只是一个复合状态参数。 4 卡诺循环是由两个可逆的定熵过程和两个可逆的定温过程构成的。 5 热湿比ε在h-d图上反映了过程线1-2的倾斜度，因此，也称角系数。ε=1000△h/△d 是过程方向与特征。

6 状态公理：确定纯物质系统平衡状态的独立参数N=n+1

7 单位质量工质在微元热力过程中所作的膨胀过程为：δw=pfdS=pdv

可逆过程1-2所作的膨胀功为w=∫12pdv(J/kg)

8通常规定：系统吸热，q为正值；系统对外放热，q为负值。相应地，可逆过程中熵的变化为：系统吸热，ds＞0；系统放热，ds＜0；绝热过程，ds=0。 9 正循环是动力循环，逆循环是制冷与制热循环。 10 理想气体状态方程：

1kg气体：pv=RT mkg气体：pV=mRT 1kmol物量：pVM=R0T nkmol物量pV=nR0T 11 通用气体常数R0：R0=p0VM0/T0 (kmol*K)

已知通用气体常数及气体的分子量即可求得气体常数R：R=R0/M (J/(kg*K)) 12

技术功、膨胀功及流动功之间的关系，由式

wt=q-△h=(△u+w)-( △u+p2v2-p1v1)=w+p1v1-p2v2及上图可知： wt= w+p1v1-p2v2=面积12561+面积41604-面积23052

显然，技术功也是过程量，其值取决于初、终状态及过程特征。

13 习题1-1 如果气压计读值为B=10aPa（a=5）,试完成下列计算： ⑴表压力为1.5MPa时的绝对压力（MPa）； ⑵真空表读值为4kPa时的绝对压力（kPa）； ⑶绝对压力为90 kPa时的真空值（kPa）； ⑷绝对压力为1MPa时的表压力（MPa）。 14

各压力间的关系

15 稳态稳流能量方程表达式：δQ=【（h2-h1）+1/2(c22-c12)+g(z2-z1)】δm+δWs 或 Q=【（h2-h1）+1/2(c22-c12)+g(z2-z1)】m+Ws

对于单位质量工质可写成：q=（h2-h1）+1/2(c22-c12)+g(z2-z1)+ws=△h+1/2△c2+ws 对于微元热力过程：δq=dh+1/2d c2+gdz+δws 16音速：微小扰动在物体中的传播速度。

17马赫数：在研究可压缩流体时，以当地音速作为比较标准，引进马赫数这个无因次量，

用M表示，其定义为M=c/a.式中c是给定状态的气体流速，a是该状态下的音速。根据马赫数的大小，可以把气流速度分为三档：当M＜1，称为亚音速；当M=1，称为音速；当M＞1，称为超音速

18 连续性方程：dc/c+df/f-dv/v=0 绝热稳定流动能量方程式：d*c2/2=-dh 定熵过程方程式：dp/p+kdv/v=0

19 习题1-5 某气缸中有0.5Kg的气体，从初态p1=0.7MPa，V1=0.02m3，可逆膨胀到终态V2=0.05 m3，各膨胀过程维持以下关系：⑴p=定值；⑵pV=定值。试计算各过程所作的膨胀功；并示意在p-v图上。

三 判断

1 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界，其作用是确定研究对象，将系统与外界分隔开来。 系统的边界可以是实际存在的、假想的、固定不变的，也可以是运动或可变形的。