1、工程熱力學復習知識點一、知識點基本概念的理解和應用（約占40%），基本原理的應用和熱力學分析能力的考核（約占60%）。1. 基本概念掌握和理解：熱力學系統(包括熱力系，邊界，工質的概念。熱力系的分類：開口系，閉口系，孤立系統)。掌握和理解：狀態及平衡狀態,實現平衡狀態的充要條件。狀態參數及其特性。制冷循環和熱泵循環的概念區別。理解并會簡單計算：系統的能量，熱量和功（與熱力學兩個定律結合）。2. 熱力學第一定律 掌握和理解：熱力學第一定律的實質。理解并會應用基本公式計算：熱力學第一定律的基本表達式。閉口系能量方程。熱力學第一定律應用于開口熱力系的一般表達式。穩態穩流的能量方程。理解并掌握：焓、技

2、術功及幾種功的關系（包括體積變化功、流動功、軸功、技術功）。3. 熱力學第二定律 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算)。掌握和理解：熱力學第二定律及其表述（克勞修斯表述，開爾文表述等）。卡諾循環和卡諾定理。掌握和理解：熵（熵參數的引入，克勞修斯不等式，熵的狀態參數特性）。理解并會分析：熵產原理與孤立系熵增原理，以及它們的數學表達式。熱力系的熵方程（閉口系熵方程，開口系熵方程）。溫-熵圖的分析及應用。理解并會計算：學會應用熱力學第二定律各類數學表達式來判定熱力過程的不可逆性。4. 理想氣體的熱力性質 熟悉和了解：理想氣體模型。理解并掌握：理想氣體狀態方程及通用氣體常數

3、。理想氣體的比熱。理解并會計算：理想氣體的內能、焓、熵及其計算。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，過程功，技術功和熱量計算。5. 實際氣體及蒸氣的熱力性質及流動問題 理解并掌握：蒸汽的熱力性質（包括有關蒸汽的各種術語及其意義。例如：汽化、凝結、飽和狀態、飽和蒸汽、飽和溫度、飽和壓力、三相點、臨界點、汽化潛熱等）。蒸汽的定壓發生過程（包括其在p-v和T-s圖上的一點、二線、三區和五態）。 理解并掌握：絕熱節流的現象及特點6. 蒸汽動力循環 理解計算：蒸氣動力裝置流程、朗肯循環熱力計算及其效率分析。能夠在T-S圖上表示出過程，提高蒸汽動力裝置循環熱效率的各種途徑

4、（包括改變初蒸汽參數和降低背壓、再熱和回熱循環）。7、制冷與熱泵循環理解、掌握并會計算：空氣壓縮制冷循環，蒸汽壓縮制冷循環的熱力計算及制冷系數分析。能夠在T-S圖上表示出過程，提高制冷系數和熱泵系數的途徑，分析熱泵循環和制冷循環的區別和聯系。二、典型題解 概念題：1、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，當蒸汽的溫度高于其壓力對應的飽和溫度時稱作過熱蒸汽，其壓力下t ts ；當溫度低于其壓力對應的飽和溫度t B C. AB D.不能確定.（4）、在閉口絕熱系中進行的一切過程,必定使系統的熵( D )A 增大. B 減少. C. 不變 D.

5、不能確定（5）、在房間內溫度與環境溫度一定的條件下,冬天用熱泵取暖和用電爐取暖相比,從熱力學觀點看( A )A.熱泵取暖合理. B.電爐取暖合理. C.二者效果一樣. D.不能確定.（6）、閉口系能量方程為( D ) A. Q+U+W=0 B. Q+UW=0 C. QU+W=0 D. QUW=0（7）、理想氣體的 是兩個相互獨立的狀態參數。( C ) A.溫度與熱力學能 B.溫度與焓 C.溫度與熵 D.熱力學能與焓（8）、已知一理想氣體可逆過程中,wt=w,此過程的特性為( B ) A.定壓 B.定溫 C.定容 D.絕熱（9）、可逆絕熱穩定流動過程中,氣流焓的變化與壓力變化的關系為( B )A

6、. dh=vdp B.dh=vdp C.dh=pdv D.dh=pdv（10）、水蒸汽動力循環的下列設備中,作功損失最大的設備是( A ) A.鍋爐 B.汽輪機 C.凝汽器 D.水泵(11)外界（或）環境的定義是指（ D ）。A系統邊界之外的一切物體B與系統發生熱交換的熱源C與系統發生功交換的功源 D系統邊界之外與系統發生聯系的一切物體(12)系統平衡時的廣延性參數（廣延量）的特點是 （ D ）。A其值的大小與質量多少無關B不具有可加性C整個系統的廣延量與局部的廣延量一樣D與質量多少有關，具有可加性(13)理想氣體多變指數n0 ，U0 ，W0BQ0 ，U0CQ0 ，U0 D Q0 ，W0(14

7、)卡諾定理表明：所有工作于兩個不同恒溫熱源之間的一切熱機的熱效率（ B ）。A都相等，可以采用任何循環 B不相等，以可逆熱機的熱效率為最高C均相等，僅僅取決于熱源和冷源的溫度D不相等，與所采用的工質有關系。(15)壓力為4 bar的氣體流入1bar的環境中，為使其在噴管中充分膨脹，宜采用 （ D ）。A漸縮噴管 B漸擴噴管C直管 D縮放噴管(16)一個橡皮氣球在太陽下被照曬，氣球在吸熱過程中膨脹，氣球內的壓力正比于氣球的容積。則氣球內的氣體進行的是( B ) A定壓過程 B多變過程 C定溫過程 D定容過程(17)熵變計算式 只適用于（ D ）。A一切工質的可逆過程B一切工質的不可逆過程 C理想

8、氣體的可逆過程 D理想氣體的一切過程(18)析一個有工質流入與流出的研究對象，將熱力系統選為（ D ）。A閉口系統； B開口系統；C孤立系統； DA，B，C都可以。(19)熱力系的儲存能包括（ A ）。A 內部儲存能與外部儲存能 B 熱力學能與動能 C 內動能與內位能 D 熱力學能與宏觀勢能(20)工質熵的增加，意味著工質的（ D ）。（A）Q0 （B）Q 0 （C）Q = 0 （D）不一定(21)貯有空氣的絕熱剛性密閉容器中，按裝有電加熱絲通電后，如取空氣為系統，則過程中的能量關系有( C )AQ0 , U0 , W0BQ=0 , U0 , W0 , U0 , W=0DQ=0 , U=0 ,

9、 W=0(22)循環熱效率適用于（ D ）。A適用于任意循環；B只適用于理想氣體可逆循環； C適用于熱源溫度為T1，冷源溫度為T2的不可逆循環； D只適用于熱源溫度為T1，冷源溫度為T2的可逆循環。(23)氣流在充分膨脹的漸縮漸擴噴管的漸擴段（dA0）中，流速（ D ）。A等于喉部臨界流速； B等于當地音速；C小于當地音速； D大于當地音速。(24) 孤立系統可以理解為（ C ）。A閉口的絕熱系統所組成； B開口的絕熱系統所組成； C系統連同相互作用的外界所組成；DA，B，C，均是(25) 采用蒸汽再熱循環的目的在于（ C ）。（A）降低乏汽干度，提高汽輪機穩定性；（B）提高平均放熱溫度，提高

10、循環熱效率（C）提高乏汽干度，提高循環熱效率；（D）提高乏汽干度，降低循環不可逆性15、 請解釋何謂孤立系統熵增原理，該原理在熱力學分析中有什么用途？答：對于孤立系熵方程 而熵產dSg總是非負的即 dSg0或 0，稱為孤立系的熵增原理。孤立系統內部進行的一切實際過程都是朝著熵增加的方向進行，極限情況維持不變。任何使孤立系統熵減小的過程都是不可能實現的。判斷過程進行的方向與條件.16、 請分別回答熱力學中所謂的第一類永動機與第二類永動機的物理意義。答：不消耗任何能量而源源不斷做功的機器為第一永動機;從單一熱源吸熱，使之全部轉化為功而不留下其他任何變化的熱力發動機為第二永動機。17、 理想氣體熵變

11、的計算式是由可逆過程導出的，它是否可用于計算不 可逆過程初、終態的熵變？為什么？答： 可以,只和初末狀態有關系,熵為狀態參數.18、 剛性絕熱容器中間用隔板分為兩部分，A中存有高壓氮氣，B中保持真空。若將隔板抽去，分析容器中空氣的熱力學能如何變化？答：抽取隔板，以容器中的氮氣為熱力系，在剛性絕熱容器中，氮氣和外界既無物質的交換也無能量的交換，有熱力學第一定律知：, q=0, w=0, 因此，隔板抽取前后=0.19、 氣體吸熱后溫度一定升高嗎？液體吸熱后溫度一定升高嗎？并給出理由。答：氣體吸熱后，溫度不一定升高，由q=+w，若吸熱的同時對外界做功，而且|w|q|,此時，則熱力學能降低即0,此時的

12、氣體溫度反而會降低。液體吸熱后，溫度也不一定升高，比如水在飽和狀態下，吸熱時可保持溫度不變。20、 熱力系的總熵是否可以減小？為什么？答：可以減小。因為熱力系總熵的增量為熵流和熵產之和，當熱力系向外界放熱時，熵流為負值（即使熱力學的總熵減小），當熵流的絕對值大于熵產，熱力系總熵的增量為負值，則熱力系的總熵將是減小的。21、 決定朗肯循環熱效率的參數有哪些？它們如何影響熱效率？答：1) 在相同初壓和背壓下，提高新蒸汽的初溫可使朗肯循環熱效率增大；增加了循環高溫段溫度，使循環溫差增大，所以提高了熱效率。2) 在相同的初溫和背壓下，提高初壓也可使朗肯循環熱效率增大；循環的平均溫差加的緣故3) 在相同

13、的初溫、初壓下，降低背壓可使朗肯循環熱效率增大，這是由于增大了循環溫差的緣故。22、 分析卡諾循環熱效率公式，可得到哪些重要結論？答：三點結論:a 只決定于T1，T2，提高T1，降低T2可提高c b c1 c 當T1 T2時c0 23、 如何用熱力學知識描述水的飽和狀態?答：在一定的溫度下，容器內的水蒸氣壓力總會自動穩定在一個數值上，此時進入水界面和脫離水界面的分子數相等，水蒸氣和液態水處于動態平衡狀態，即飽和狀態。飽和狀態下的液態水稱為飽和水；飽和狀態下的水蒸氣稱為飽和水蒸氣；飽和蒸汽的壓力稱為飽和壓力；與此相對應的溫度稱為飽和溫度。24、 卡諾循環是理想循環，為什么蒸汽動力循環利用了水蒸汽

14、在兩相區等壓等溫的特點，而不采用卡諾循環？答：采用卡諾循環必須要求工質實現定溫加熱和放熱，但是難以實現。而水蒸氣兩相區卻可滿足定溫加熱和放熱。而此時也是定壓過程。所以實際蒸汽循環不采用卡諾循環。計算分析題1. 某蒸汽壓縮制冷過程,制冷劑在5K吸收熱量QL,在K放出熱量-QH,壓縮和膨脹過程是絕熱的，向制冷機輸入的功為Ws，判斷下列問題的性質。（A可逆的 B 不可逆的 C 不可能的）(1). QL =2000kJ Ws=400kJ （ A ） 該制冷過程是可逆的(2). QL=1000kJ QH=1500kJ ( B ) 該制冷過程是不可逆的(3). Ws=100kJ QH=700kJ ( C

15、) 該制冷過程是不可能的2.某蒸汽動力循環操作條件如下：冷凝器出來的飽和水，由泵從0.035Mpa加壓至1.5Mpa進入鍋爐，蒸汽離開鍋爐時被過熱器加熱至280。求：(1) 上述循環的最高效率。 (2) 在鍋爐和冷凝器的壓力的飽和溫度之間運行的卡諾循環的效率，以及離開鍋爐的過熱蒸汽溫度和冷凝器飽和溫度之間運行的卡諾循環的效率。 (3) 若透平機是不可逆絕熱操作，其焓是可逆過程的80%。求此時的循環效率。解： (1) 各狀態點的熱力學性質，可由附錄水蒸汽表查得 （由于液體壓力增加其焓增加很少，可以近似） 該循環透平機進行絕熱可逆操作，增壓泵也進行絕熱可逆操作時效率最高。，由0.035Mpa，查得

16、氣相，（查飽和蒸汽性質表）液相，（查飽和水性質表內插） 氣相含量為x 冷凝器壓力0.035Mpa，飽和溫度為72.69；鍋爐壓力1.5Mpa，飽和溫度為198.32。卡諾循環運行在此兩溫度之間，卡諾循環效率 若卡諾循環運行在實際的二個溫度之間，其效率為(3)不可逆過程的焓差為0.80(H2-H3)，而吸收的熱仍為，因此效率3某壓縮制冷裝置，用氨作為制冷劑，氨在蒸發器中的溫度為-25，冷卻器中的壓力為1.0MPa，假定氨進入壓縮機時為飽和蒸汽，而離開冷凝器時為飽和液體，每小時制冷量Q0為1.67105 kJh-1。求：（1）所需的氨流率； （2）制冷系數。解：通過NH3的P-H圖可查到各狀態點焓

17、值。按照題意，氨進入壓縮機為飽和狀態1，離開冷凝器為飽和狀態3。氨在蒸發器中的過程即41 H1=1430KJkg-1 H2=1710KJkg-1 氨在冷凝器中的過程即23，H3=H4=320KJkg-1氨流率 制冷系數 注：求解此類題目：關鍵在于首先確定各過程狀態點的位置，然后在P-H圖或TS圖上查到相應的焓（或溫度、壓力）值，進行計算。4. 某壓縮制冷裝置，用氨作為制冷劑，氨在蒸發器中的溫度為25，冷凝器內的壓力為1180kPa，假定氨進入壓氣機時為飽和蒸氣，而離開冷凝器時是飽和液體，如果每小時的制冷量為167000kJ，求所需的氨流率；制冷系數。解：此氨制冷循環示于右圖所示T-S圖上。查的

18、T-S圖，得H1=1648kJ/kg，H2=1958kJ/kg，H3=H4=565kJ/kg則單位質量制冷劑的制冷量為q0=H1H4=1648565=1083(kJ/kg)所需的氨流率為 G=154.2（kg/h）(2)制冷系數為=3.495、容器被分隔成 AB兩室，如圖1-4所示，已知當地大氣壓pb = 0.1013MPa，氣壓表2讀為pe 2 = 0.04MPa，氣壓表1的讀數 pe1 = 0.294MPa ，求氣壓表 3 的讀數（用 MPa 表示）。解：pA = pb+ pe1 = 0.1013MPa + 0.294MPa = 0.3953MPapA = pB + pe2pB = pA

19、pe2 = 0.39153MPa 0.04MPa = 0.3553MPaHpe3 = pB pb = 0.3553MPa 0.1013MPa = 0.254MPa6、 如圖所示的氣缸，其內充以空氣。氣缸截面積A=100cm2，活塞距底面高度H=10cm。活塞及其上重物的總重量G1=195kg。當地的大氣壓力p0=771mmHg，環境溫度t0=27。若當氣缸內氣體與外界處于熱力平衡時，把活塞重物取去100kg，活塞將突然上升，最后重新達到熱力平衡。假定活塞和氣缸壁之間無摩擦，氣體可以通過氣缸壁和外界充分換熱，試求活塞上升的距離和空氣對外作的功及與環境的換熱量。7、一容積為0.15m3的儲氣罐,內

20、裝氧氣，其初態壓力p1=0.55MPa，溫度t1=38。若對氧氣加熱，其溫度、壓力都升高。儲氣罐上裝有壓力控制閥，當壓力超過0.7MPa時，閥門便自動打開，放走部分氧氣，即儲氣罐中維持的最大壓力為0.7MPa。問當罐中溫度為285，對罐內氧氣共加入了多少熱量？設氧氣的比熱容為定值，cv=0.657kJ/(kgK)、cp0.917kJ/(kgK)。8、有一蒸汽動力廠按依次再熱以及抽氣回熱理想循環工作，如圖。新蒸汽參數為p1=14MPa，t1=550，再熱壓力pA=3.5MPa，再熱溫度tR=t1=550 ,回熱抽氣壓力pB=0.5MPa，回熱器為混合式，背壓p2=0.004MPa。水泵功可忽略。

21、試： （1）定性畫出循環的T-s圖； （2）求抽氣系數B；（3）求循環輸出凈功wnet，吸熱量q1，放熱量q2； （4）求循環熱效率t。9、一個裝有2kg工質的閉口系經歷了如下過程：過程中系統散熱25kJ，外界對系統作功100kJ，比熱力學能減小15kJ/kg，并且整個系統被舉高1000m。試確定過程中系統動能的變化。10、 一活塞氣缸裝置中的氣體經歷了2個過程。從狀態1到狀態2，氣體吸熱500kJ，活塞對外作功800kJ。從狀態2到狀態3是一個定壓的壓縮過程，壓力為p=400kPa,氣體向外散熱450kJ。并且已知U1=2000KJ,U3=3500KJ，試算23過程氣體體積變化。11、氣缸中

22、封有空氣，初態為、，緩慢膨脹到。(1)過程中維持不變； (2)過程中氣體先循膨脹到，再維持壓力不變，膨脹到。試分別求兩過程中氣體作出的膨脹功。12、空氣在壓氣機中被壓縮。壓縮前空氣的參數為，；壓縮后的參數為，。設在壓縮過程中每千克空氣的熱力學能增加，同時向外放出熱量。壓氣機每分鐘產生壓縮空氣。求：(1)壓縮過程中對每千克空氣作的功；(2)每生產壓縮空氣所需的功(技術功)； (3)帶動此壓氣機所用電動機的功率。13、朗肯循環中，冷凝壓力為3kPa，水由水泵增壓至6MPa后送入鍋爐。鍋爐出口蒸汽溫度為600，,汽輪機排汽比焓為，凝結水比焓。在忽略泵耗功的情況下，試求： （1）求朗肯循環的熱效率。 （2）如果在上述朗肯循環的基礎上采用回熱，在系統中使用開式（混合式）給水加熱器，用于加熱給水的蒸汽比焓為，狀態點6的焓值為60