工程热力学讲义(西安交通大学版)

工程热力学讲义（傅秦生）

绪论

［第一讲］

§0-1自然界地能源及其利用

一、能源及其分类

能源是指可向人类提供各种能量和动力地物质资源

1、按来源分：可分为来自太阳地辐射能；存储于地球内部地能量和来自其它天体地引力能量等区分

2、按形态分：可分为一次能源和二次能源；一次能源又可分为再生和非再生能源

3、按使用程度和技术分：可分为常规能源和新能源

对于能源工作者更多地是采用一次能源和二次能源常规能源和新能源地概念

4、按污染程度分：可分为清洁能源和非清洁能源

5、按性质分：可分为含能体能源和过程性能源.

二、能源地利用与社会历史发展

能源利用地三个历史时期：薪柴时期（麦节、动物地粪便等）、煤炭时期和石油时期三、能源地利用与国民经济和人民生活

*一个国家地国民经济与能源地开发与利用有着依存关系

*人民生活地改善离不开能源地开发与利用

能源消费弹性系数：

能源消费地年增长率

E = -------------------------

国民经济生产总值地年增长率世界主要国家能源消费概况

四、能源地利用与环境

能源在其开发、输送、加工、转换、利用、利用和消费过程中，必然环境造成污染:

1、温室效应与热污染

2、酸雨

3、臭氧层地破坏

4、放射性污染

第1页共5页

5、其它污染

五、能源地利用与人类社会地可持续发展

1、非再生能源地大量消耗

2、环境污染日趋严重

节能是解决可持续发展地战略措施之一六、我国地能源事业

1、储量丰富、种类齐全

2、多种能源结构［第二讲］

§0-2 热能地利用

一、人类利用地主要能源有：水力能、风能、地热能、太阳能、燃料地化学能和原子能从某种意义上讲，能源地开发和利用就是热能地开发和利用

世界一次能源消费结构

1、热能利用地形式直接利用：是指直接用热能加热物体，热能地形式不发生变化.

间接利用：是指把热能转换为机械能，以满足人类生产生活对动力地需要 ?（图热电厂工作原理图）

从某种意义上讲，能源地利用就是热能地利用

「如何实现热能向机械能转换？转换地基本规律是什么？

动力-

-如何提高热能向机械能转换地能量利用率（经济性）？

厂如何实现机械能向热能地转换？转换地基本规律是什么？制冷伙热泵 * 「如何提高机械能向热能转换地能量利用率（经济性）？

2、热力学发展史

1763---1784年间瓦特改进了蒸汽机使之用于生产

，大大提高了生产力；

1842年、1843---1848年迈尔和焦耳各自独立发现热力学第一定律； 1824年卡若提出了卡若循环和卡若定理，奠定了热力学第二定律基础；

1850---1851年克劳修斯和开尔文先后对立提出了热力学第二定律； 1906---1912年能斯特提出了热力学第三定律 .

§0-3工程热力学地研究对象、内容和方法

一、研究对象

热力学是研究热能和机械能相互转换规律（即热力学第一定律和热力学第二定律）能或能量利用率）为主要目地地以门学科 ?

二、主要内容

（一）、热力学基本定律：热力学第一定律、热力学第二定律（既是重点也是难点）（二八工质地热力性质和热力学过程：理想气体、实际气体（不能理想化地气体）第2页共5页

工程热力学讲义（傅秦生）

，也是本学科研究地一个重要方面

，以提高能量利用经济性（节

、蒸汽和湿空气等

工程热力学讲义（傅秦生）（三）、工程热力学地应用：工程力学过程、热力学循环、装置地分析研究.

三、研究方法

经典热力学：宏观和唯象地方法,简单、可靠.宏观：从宏观研究气体.唯象：从现象出发进行研究.优点：只用到高等数学地微积分即可,结论可靠.缺点：内部过程不能解释.

统计热力学：微观和统计地方法.优点：可以解释许多现象.缺点：要用到概率统计方法,结果与实际有偏差. 工程热力学研究以经典热力学为主,统计热力学为辅.

四、教与学

1、教材：《工程热力学》沈维道主编第三版

2、参考书：《工程热力学》（重庆大学、清华大学、上海交通大学、东南大学）《热工基础与应用》傅秦生主编机械工业出版社

《Thermodynamics 》

2、教与学：课堂教学为主+自学

作业答疑+面授说明：

工程热力学、流体力学、燃烧学是本专业地专业基础课或技术基础课.

[ 第三讲]

第一章基本概念

§1-1 热力系统与工质

一、热力系统

1、定义：人为划定地一定范围内地研究对象称为热力系统,简称热力系或系或热力系统.（全称是热力学系统）.（图

示说明）

2、分类

⑴按物质交换分：闭口系（与外界无物质交换地系统CM. 开口系：与外界有物质交换地系统CN. 热力学工程研究地主要情况

⑵按能量交换分：简单可压缩系：热力系与外界只有热量和可可逆体积变化功地交换.（一般情况都是该系统）

孤立系：与外界无任何能量和物质交换地热力系.（现实没有,是一个抽象模型）

绝热系：与外界无热量交换地系统.（是一个抽象模型）

热源：与外界仅有热量地交换,且有限热量地交换不引起系统温度变化地热力系统.（如：发电厂地锅炉,生活地

环境.而热污染是无限热量交换.）热源又有高温热源（热源）和低温热源.

⑶分类方法3

单项系统多项

系统

⑷分类方法4

单元系统多元

系统

二、工质（工作物质）用来实现能量相互转换地媒介物质称为工质.（图示）它包括：理想气

体、实际气体、蒸气.

虽然在物质有三种状态,但在热力学中,工质主要是指气体（理想气体、实际气体、蒸气）.

[ 第四讲]

1-2 热力状态热力系在某一瞬间所呈现地宏观物理状况.（简称状态）

一、状态参数

工程热力学讲义（傅秦生）

1、定义：描述系统状态地宏观物理量?

2、分类

「延量参数：有关?如H、U、S等?广延量参数具有可加性.

⑴按与所含工质地量是否有关：-

强度量参数：无关.如p、T、v、h等

广延量参数和强度量参数可以相互转化.一般广延量参数用大写字母表示，强度量参数用小写字母表示.

「基本状态参数：可以直接或易测地状态参数.如：p、v和T等.

⑵按是否直接或易测?

I非基本状态参数：不能直接或易测地状态参数?如：H、U、S等.

3、数学特征：状态一定，状态参数一定.也是物理学中质量一定、上升高度一定时，物体所具有地势能就确定

路线无关.

z=z（x,,y）dz=0 或dz=z2-Z i

二、基本状态参数

上述说明了状态一定，其状态参数就可以确定.那么状态参数确定或要确定一个状态则需要几个状态参数到基本状态参数.

1、比体积：比体积就是单位质量地工质所占地体积.即:

V 2 1

v= — m /kg v=—

m p

2、压力：压力即物理学中地压强.单位是Pa.

2 5 3

⑴单位换算1Pa=1N/ m 1MPa=10 Pa 1kPa=10 Pa

0.1MPa=750.06mmHg

1at=735.6mmHg

0.1MPa=1.01972at=0.98623atm

具体换算见教材p13地表1-1

⑵解释：气体压力是气体分子撞击器壁地统计（平均）效果

⑶

三、地

四、

［第五讲］

［第六讲］

［第七讲］

［第八讲］

［第九讲］

［第十讲］［第十一讲］

第4页共5页.与走地

.这就涉及

工程热力学北交大期末考试试题

北京交通大学《工程热力学》期末试题填空题(每空1分，共10分) 1.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为___孤立系____。 2.在国际单位制中温度的单位是___开尔文(K)____。 3.根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为___－ws=h2－h1 或－wt=h2－h1____。 4.同样大小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量的大小为 2 H m __小于_____ 2 O m 。 5.已知理想气体的比热C 随温度的升高而增大，当t2>t1时， 2 1 2 t t t 0 C C 与的大小关系为 ___2 2 1t 0t t C C >____。 6.已知混合气体中各组元气体的质量分数ωi 和摩尔质量Mi ，则各组元气体的摩尔分数 χi 为___ ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M /____。 7.由热力系与外界发生___热量____交换而引起的熵变化称为熵流。 8.设有一卡诺热机工作于600℃和30℃热源之间，则卡诺热机的效率为%___。 9.在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受___环境____温度的限制。 1.与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为___孤立__热力系。 2.热力系的储存能包括__热力学能、宏观动能、重力位能___。 3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J/(kg · k) ，则其定值比热容cv=__650___J/(kg ·k)。 4.已知1kg 理想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为Δu=__ cp(T2－T1)___。 5.定值比热容为cn 的多变过程，初温为T1,终温为T2，其熵变量Δs=_____。 6.水蒸汽的临界压力为。 7.流体流经管道某处的流速与__当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。 8.汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了__环境温度___的限制。 9.未饱和湿空气的相对湿度值在__0 与1___之间。 1．理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=_________；多变指数n=±∞，系统与外界传热量q=_________。 2．卡诺循环包括两个_________过程和两个_________过程 3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较__________，在临界温度为__________。 4．在T —S 图上，定压线的斜率是_________；定容线的斜率是_________ 5．理想气体音速的计算式：_________，马赫数的定义式为：_________

西安交通大学805工程热力学考研历年真题及答案

西安交通大学考研历年真题解析 ——805工程热力学主编：弘毅考研编者：孤独的坚持弘毅教育出品 https://www.360docs.net/doc/ff2767745.html,

【资料说明】《工程热力学专业历年真题解析（专业课）》系西安交通大学优秀工程热力学考研辅导团队集体编撰的“历年考研真题解析系列资料”之一。历年真题是除了参考教材之外的最重要的一份资料，这也是我们聚团队之力，编撰此资料的原因所在。历年真题除了能直接告诉我们历年考研试题中考了哪些内容、哪一年考试难、哪一年考试容易之外，还能告诉我们很多东西。 1.命题风格与试题难易第一眼看到西交大历年试题的同学，都觉得试题“简单”。西交大的试题不偏、不怪，但想拿高分，不容易。题目不多，因此每题所占分值量大。其实，“试题很基础”----“试题很简单”----“能得高分”根本不是一回事。试题很基础，所以大部分学生都能算出结果，但是想得高分，就要比其他学生强，要答的条理、完整且结果正确，这不容易。大家不要被试题表象所迷惑。很多学生考完，感觉超好，可成绩出来分数却不高，很大程度上就是这个原因：把考的基础当成考的简单。其实这很像武侠小说中的全真教，招式看似平淡无奇，没有剑走偏锋的现象，但是如果没有扎实的基础和深厚的内功是不会成为大师的。我们只能说命题的风格是侧重考察基础的知识，但是，我们要答的规范，让老师给你满分，这并不容易。 2.考试题型与分值大家要了解有哪些题型，每个题型的分值。从最近几年看，西交大的试题类型基本没有变化，分为填空、简答及计算。填空10道题，每题5分，这考察考生的基础知识掌握情况，不应失分。简答题一般20分，这需要考生对所要回答的问题有清楚全面的认知。计算题占分值最高，需要考生重视。再往历年回顾，还有判断选择作图题等，需要考生适当留意。 3.各章节的出题比重西交大的专业课没有考试大纲，因此没有重、难点的告知，但大家可以通过对历年真题的分析，掌握各个章节在整个考研中的重要地位。本团队着重推荐西交大何雅玲老师编著的《工程热力学精要分析典型题解》。 4.重要的已考知识点考研专业课试卷中，很多考点会反复出现，一方面告诉大家这是重点，另一方面也可以帮助大家记忆重要知识点，灵活的掌握各种答题方法。对于反复考查的知识点，一

西安交通大学17年9月课程考试《工程热力学》作业考核试题

西安交通大学17年9月课程考试《工程热力学》作业考核试题一、单选题（共30 道试题，共60 分。） 1. 逆卡诺循环制冷系数的范围是（）。 A. 大于1 B. 大于零，小于1 C. 大于零 D. 小于零正确答案： 2. 在T-s图上，某熵减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所（）。 A. 吸收的热量 B. 对外做的功量 C. 放出的热量 D. 消耗的外界功量正确答案： 3. 热力学第二定律并没有阐明能量转换的（）。 A. 条件 B. 限度 C. 速度 D. 方向正确答案： 4. 在T-s图上，一个温度升高的可逆过程线表示该过程是一个（）过程。 A. 吸热 B. 放热 C. 内能增加 D. 内能减少正确答案： 5. 一定质量的理想气体在定容条件下，温度从27℃上升到127℃，其压力等于原来的（）。 A. 4/3 B. 3/4 C. 127/27 D. 27/127 正确答案：

6. 热力学第二定律指出（）。 A. 能量只能转换而不能增加或消灭 B. 能量只能增加或转换而不能消灭 C. 能量在转换中是有方向性的 D. 能量在转换中是无方向性的正确答案： 7. 提高制冷系数的最佳措施是（）。 A. 提高冷凝温度，降低蒸发温度 B. 提高冷凝温度，提高蒸发温度 C. 降低冷凝温度，提高蒸发温度 D. 降低冷凝温度，降低蒸发温度正确答案： 8. 用热泵给房间供暖，经济性比用电炉直接取暖（）。 A. 好 B. 坏 C. 相等 D. 不一定正确答案： 9. 能量传递和转换过程进行的方向、条件及限度是热力学第二定律所研究的问题，其中（）是根本的问题。 A. 方向 B. 条件 C. 限度 D. 转换量正确答案： 10. 理想气体可逆吸热过程中，下列哪个参数一定是增加的?（） A. 内能 B. 熵 C. 压力 D. 温度正确答案： 11. 理想气体过程方程为pvn=常数，当n=0时，其热力过程是（）。 A. 等容过程 B. 等压过程 C. 等温过程 D. 绝热过程正确答案： 12. 一封闭系统与外界之间仅由于温度差而产生的系统内能变化量的大小取决于（）。 A. 密度差 B. 传递的热量 C. 熵变 D. 功正确答案：

西安交通大学17年3月课程考试《工程热力学》作业考核试题

西安交通大学17年3月课程考试《工程热力学》作业考核试题一、单选题（共30 道试题，共60 分。） 1. 一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下，若压力表的读数从0.5 MPa下降到 0.4MPa，其比容等于原来的（）。 A. 5/4 B. 4/5 C. 6/5 D. 5/6 正确答案： 2. 工质经卡诺循环后又回到初始状态，其内能（）。 A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 增加或减少正确答案： 3. 卡诺循环是由哪两种过程组成的?（） A. 等温过程和定压过程 B. 等温过程和定容过程 C. 等温过程和绝热过程 D. 绝热过程和定容过程正确答案： 4. 在T-s图上，一个熵增加的可逆过程线表示该过程是一个（）过程。 A. 吸热 B. 放热 C. 对外做功 D. 消耗外界功正确答案： 5. 热力学第二定律并没有阐明能量转换的（）。 A. 条件 B. 限度 C. 速度 D. 方向正确答案： 6. 理想气体在高温热源温度TH和低温热源温度TL之间的卡诺循环的热效率为（）。 A. (TH-TL)/TH B. TH/(TH- TL)

C. TL/(TH- TL) D. (TL-TH)/TL 正确答案： 7. 如循环的目的是向高温热源供热，则该循环是（）。 A. 制冷循环 B. 热机循环 C. 正循环 D. 热泵循环正确答案： 8. 对于一定质量的理想气体，不可能发生的过程是（）。 A. 气体绝热膨胀，温度降低 B. 气体放热，温度升高 C. 气体绝热膨胀，温度升高 D. 气体吸热，温度升高正确答案： 9. 某理想气体[cvm=0.8 kJ/(kg·℃)]在膨胀过程中，对外界放热32kJ/kg，对外界做功40kJ ／kg，此过程中，该气体温度将下降（）℃。 A. 80 B. 90 C. 82 D. 都不对正确答案： 10. 在定压过程中，空气吸收的热量有（）转化为对外做功量。 A. 28.6％ B. 50％ C. 71.4％ D. 00％正确答案： 11. 理想气体温度不变，其参数值一定不变的是（）。 A. 内能 B. 熵 C. 比容 D. 压力正确答案： 12. 卡诺循环的热效率仅与下面哪项有关?（） A. 高温热源的温度 B. 高温热源的温度和低温热源的温度 C. 低温热源的温度 D. 高温热源的温度和低温热源的温度及工质的性质正确答案： 13. 工质状态变化，因其比容变化而做的功称为（）。 A. 内部功 B. 推动功 C. 技术功

工程热力学名词解释专题

工程热力学名词解释专题注：参考哈工大的工程热力学和西交大的工程热力学第一章——基本概念 1、闭口系统：热力系与外界无物质交换的系统。 2、开口系统：热力系与外界有物质交换的系统。 3、绝热系统：热力系与外界无热量交换的系统。 4、孤立系统：热力系与外界有热量交换的系统。 5、热力平衡状态：热力系在没有外界作用的情况下其宏观性质不随时间变化的状态。 6、准静态过程：如果造成系统状态改变的不平衡势差无限小，以致该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态，这样的过程称为准静态过程 7、热力循环：热力系从某一状态开始，经历一系列中间状态后，又回复到原来状态。 8、系统储存能：是指热力学能、宏观动能、和重力位能的总和。 9、热力系统：根据所研究问题的需要，把用某种表面包围的特定物质和空间作为具体指定的热力学的研究对象，称之为热力系统。第二章——热力学第一定律 1、热力学第一定律：当热能与其他形式的能量相互转换时，能的总量保持不变。或者，第一类永动机是不可能制成的。 2、焓：可以理解为由于工质流动而携带的、并取决于热力状态参数的能量，即热力学能与推动功的总和。 3、技术功：技术上可资利用的功，是稳定流动系统中系统动能、位能的增量与轴功三项之和 4、稳态稳流：稳定流动时指流道中任何位置上的流体的流速及其他状态参数都不随时间而变化流动。第三章——热力学第二定律 1、可逆过程：系统经过一个过程后，如果使热力系沿原过程的路线反向进行并恢复到原状态，将不会给外界留下任何影响。 2、热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体转移到高温物体而不引起其他变化。开尔文普朗克表述：不可能从单一热源吸热而使之全部转变为功。 3、可用能与不可用能：可以转变为机械功的那部分热能称为可用能，不能转变为机械功的那部分热能称为不可用能。 4、熵流：热力系和外界交换热量而导致的熵的流动量

工程热力学北交大期末考试试题

北京交通大学《工程热力学》期末试题填空题(每空1分，共10分) 1. 当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为—孤立系______ 0 2. 在国际单位制中温度的单位是—开尔文(K) _____ o 3. 根据稳定流动能量方程，风机、水泵的能量方程可简化为 ______ - ws=h2- hl或 - wt=h2 —hl ___ o 4. 同样大/小的容器内分别储存了同样温度的氢气和氧气，若二个容器内气体的压力相等，则二种气体质量的大小为mH2__小于_________ mO20 t 2 t 2 C 与C t2>t1时，0 t1的大小关系为 t 2 t 2 C C t i 0 o 6. 已知混合气体中各组元气体的质量分数3 i和摩尔质量Mi，则各组元气体的摩尔分数 i/M j n i/M i x i 为—i 1____ o 7. 由热力系与外界发生 __ 热量____ 交换而引起的熵变化称为熵流。 8. 设有一^诺热机工作于600r和30C热源之间，则卡诺热机的效率为%__0 9. 在蒸汽动力循环中，汽轮机排汽压力的降低受—环境 _____ 温度的限制。 1. 与外界既无能量交换也无物质交换的热力系称为—孤立—热力系。 2. 热力系的储存能包括—热力学能、宏观动能、重力位能—o 3. 已知某双原子气体的气体常数Rg=260J/(kg ? k)，则其定值比热容 cv=__650 __ J/(kg ? k)。 4. 已知1kg可想气体定压过程初、终态的基本状态参数和其比热容，其热力学能的变化量可求出为△ u=__ cp(T2 —T1)___ o 5. 定值比热容为cn的多变过程，初温为T1,终温为T2,其熵变量厶s= ________ 。 6. 水蒸汽的临界压力为。 7. 流体流经管道某处的流速与—当地音速___的比值称为该处流体的马赫数。 8. 汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越高，但排汽压力的降低受到了—环境温度—的限制。 9. 未饱和湿空气的相对湿度值在__0与1—之间。 1 ?理想气体多变指数n=1，系统与外界传热量q=__________ ;多变指数n=±x，系统与外界传热量q= _________ o 2 ?卡诺循环包括两个_________ 程和两个__________ 程 3 ?水蒸汽的汽化潜热在低温时较___________ 在高温时较_____________ ，在临界温度为___________ o 4. ___________________________________ 在T—S图上，定压线的斜率是定容线的斜率是__________________________________ 5 ?理想气体音速的计算式： _________ 马赫数的定义式为：__________ 5.已知理想气体的比热C随温度的升高而增大，当

工程热力学

第一篇工程热力学第一章基本概念一．基本概念系统：状态参数：热力学平衡态：温度：热平衡定律：温标：准平衡过程：可逆过程：循环：可逆循环：不可逆循环：二、习题 1．有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程，这种说法对吗？ 2．牛顿温标,用符号°Ｎ表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°Ｎ和200°Ｎ，且线性分布。（1）试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式；（2）绝对零度为牛顿温标上的多少度?

3．某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917ＭＰａ，而当地大气压力为0.1013MPa，当航行至另一海域，其真空度变化为0.0874MPa，而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热水。试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。（1）取水为系统；（2）取电阻丝、容器和水为系统；（3）取虚线内空间为系统。图1-1 5．判断下列过程中那些是不可逆的，并扼要说明不可逆原因。（1）在大气压力为0.1013MPa时，将两块0℃的冰互相缓慢摩擦，使之化为0℃的水。（2）在大气压力为0.1013MPa时，用(0＋dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。（3）一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩（不计摩擦）。（4）100℃的水和15℃的水混合。 6．如图1-2所示的一圆筒容器，表A的读数为 360kPa；表B的读数为170kPa，表示室I压力高于室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: （1）真空室以及I室和II室的绝对压力；（2）表C的读数；（3）圆筒顶面所受的作用力。图1-2

西安交通大学2012—2013学年《工程热力学》期末考试试题

西安交通大学2012—2013学年第1学期《工程热力学》期末考试试题与答案一、选择题【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）如图所示，1-2及1-3为两个任意过程，而2-3为一多变指数n 为0.9的多变过程。下面正确的关系是（）。 A ．1,21,3u u ?? C ．1,21,3u u ?≤? D ．1,21,3u u ?≥? E ．1,21,3u u ?=? 答案：A 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）压力升高，水的汽化潜热（）。 A ．增加 B ．减小 C ．不变 D ．无法确定答案：B 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）下面说法中正确的是（）。 A ．某蒸汽的温度若高于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化 B ．某蒸汽的温度若高于临界温度，则可以通过改变压力使蒸汽液化 C ．某蒸汽的温度若低于临界温度，则不可能通过改变压力使蒸汽液化答案：A 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）末饱和湿空气的干球温度D t 、湿球温度W t 和露点温度d t 之间应满足关系（）。 A ．D d W t t t >> B ．D W d t t t >> C ．W D d t t t >> D ．W D d t t t == 答案：B 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）制冷循环的工作好坏是以（）来区分的。 A ．制冷系数的大小 B ．制冷能力的大小 C ．耗功量的大小 D ．A 和B 答案：D 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）可逆过程与准静态过程的主要区别是（）。 A ．可逆过程比准静态过程进行得陕得多 B ．准静态过程是进行得无限慢的过程 C ．可逆过程不但是内部平衡，而且与外界平衡 D ．可逆过程中工质可以恢复为初态答案：C 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）在T s -图上，任意一个逆向循环其（）。 A ．吸热大于放热 B ．吸热等于放热 C ．吸热小于放热 D ．吸热与放热二者关系不定答案：C 【-1】（西安交通大学2012—2013学年第1学期期末考试试题）理想气体的比热容是（）。 A ．常数 B ．随气体种类不同而异，但对某种理想气体却为常数 C ．随气体种类不同而异，但对某种理想气体某过程而言却为常数 D ．随气体种类不同而异，但对某种理想气体某过程而言却为随温度变化的函数

西安交大工程热力学教学大纲

西安交通大学 “工程热力学”课程教学大纲英文名称: Engineering Thermodynamics 课程编号: C03006 课程类型: 工程科学学时: 64 学分: 4 适用对象: 热能与动力工程,建筑环境与设备工程,核工程与核技术,过程装备与控制工程使用教材及参考书: 刘桂玉, 刘志刚, 阴建民, 何雅玲编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1998 参考书: (1)朱明善, 刘颖, 林兆庄, 彭晓峰编. 工程热力学. 北京: 清华大学出版社,1996 (2)沈维道, 郑佩芝, 蒋淡安合编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1983 (3)曾丹苓, 敖越, 朱克雄等合编. 工程热力学. 北京: 高等教育出版社,1987 (4)Michael J.Moran, Howard N.Shapiro. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. 2nd ed. New York: John Wiley & Sons,1992 一．课程性质、目的和任务工程热力学是研究热能和其他形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及提高能量利用经济性的一门学科。它是我校热能与动力工程,建筑环境与设备工程,核工程与核技术,过程装备与控制工程等专业的一门必修的主干技术基础课程。工程热力学不仅为学生学习有关的专业课程提供必要的基础理论知识和基本技能，而且也为学生日后从事热能利用、热设计、热管理和热控制等方面的专业技术工作和科学研究工作打下必要的理论基础。通过本课程的学习，应使学生掌握工程热力学的基本理论和基本知识, 受到较强的基本技能训练, 能正确进行热工过程和热力循环的分析和计算。针对工程热力学课程特点，在教学过程中应注意培养学生辩证思维和逻辑思维的能力，训练学生建立热力学模型的能力，培养他们对热工问题的判断、估计和综合分析的能力。二、教学基本要求学生学完本课程后，应达到下列要求 1．掌握热力系、平衡态、状态参数、功与热量、准静态过程和可逆过程等重要的基本概念。 2．掌握热能与机械能相互转换遵循的基本定律。 3．掌握热力过程和热力循环的基本分析及计算方法，以及提高能量利用经济性的基本

工程热力学上机作业

工程热力学上机作业西安交大大二【题目】容积为0.4253m 的容器内充满氮气，压力为16.21 MPa ，温度为189K ，计算容器中氮气的质量。分别利用（1）理想气体状态方程；（2）范德瓦尔方程；（3）R-K 方程。解（1）利用理想气体状态方程 63 316.21100.425122.808.3145/()18928.0110/g pV Pa m m kg J mol k R T K kg mol -??===??? （2）利用范德瓦尔方程（基于matlab 软件，采用Newton 迭代法） >> a=0.1361;b=3.85*10^-5;R=8.3145;p=16.21*10^6;T=189;%给各项已知参数赋值 >> symsx;%定义变量x >> diff(p*x.^3-(b*p+R*T)*x.^2+a*x-a*b)%求解函数f(x)的一阶导函数f ’(x) ans = 48630000*x^2 - (2414109720177541*x)/549755813888 + 1361/10000 >> x=0.0;%选定循环初值 >> for i=1:8;%设定循环次数 x=x-(p*x.^3-(b*p+R*T)*x.^2+a*x-a*b)/(48630000*x^2-(2414109720177541*x)/ 549755813888 + 1361/10000)%循环体x=x-f(x)/f ’(x) end 程序运行结果：x =3.8500e-005；x =9.8047e-005；x =8.4894e-005；x =8.1307e-005；x =8.1067e-005；x = 8.1066e-005；x =8.1066e-005；x =8.1066e-005。从程序运行结果来看，循环第六次时便得出结果 538.106610/m V m mol -=? 故3 3530.42528.0110/146.858.106610/m V m m M kg mol kg V m mol --==??=? （3）利用R-K 方程求解用临界参数求取R-K 方程中常数a 和b 2 2.52 2.5 60.52 60.4274800.427480[8.3145/()](126.2) 1.559683.3910cr cr R T J mol k K a Pa m K mol p Pa -???===????5360.086640.08664[8.3145/()]126.2 2.6817210/3.3910cr cr RT J mol k K b m mol p Pa -???===?? 将a,b 的计算结果代入R-K 方程，依然利用Newton 迭代法，只需改变（2）程序代码中相关参数的值以及改变方程形式即可。求得迭代结果为538.023310/m V m mol -=? 故3 3530.42528.0110/148.378.023310/m V m m M kg mol kg V m mol --==??=?

西安交通大学16年9月课程考试工程热力学作业考核试题

西安交通大学16年9月课程考试《工程热力学》作业考核试题试卷总分：100 测试时间：-- 一、单选题（共30道试题，共60分。） 1.在p-v图上，一个比容增加的可逆过程线表示该过程是一个（）过程。 A. 吸热 B. 放热 C. 对外做功 D. 消耗外界功满分：2分 2.在定容过程中，空气吸收的热量有（）转化为对外做功量。 A. 0 B. 50％ C. ％ D. 100％满分：2分 3.在p-v图上，某比容增加的可逆过程线左侧的面积表示该过程中系统所（）。 A. 做的膨胀功的大小 B. 消耗的外界功的大小 C. 做的技术功的大小 D. 消耗的热量满分：2分 4.在T-s图上，某熵减小的可逆过程线下的面积表示该过程中系统所（）。 A. 吸收的热量 B. 对外做的功量 C. 放出的热量 D. 消耗的外界功量满分：2分 5.在T-s图上，一个温度升高的可逆过程线表示该过程是一个（）过程。 A. 吸热 B. 放热 C. 内能增加 D. 内能减少满分：2分 6.由等温放热过程、绝热压缩过程、等温加热过程和绝热膨胀过程所组成的循环是（）。 A. 混合加热循环 B. 定容加热循环 C. 定压加热循环 D. 卡诺循环满分：2分 7.能量传递和转换过程进行的方向、条件及限度是热力学第二定律所研究的问题，其中（）是根本的问题。 A. 方向 B. 条件 C. 限度

满分：2分 8.当空气被视为理想气体时，其内能由决定（）。 A. 熵 B. 比容 C. 压力 D. 温度满分：2分 9.一封闭系统与外界之间仅由于温度差而产生的系统内能变化量的大小取决于（）。 A. 密度差 B. 传递的热量 C. 熵变 D. 功满分：2分 10.一定质量的理想气体在温度保持不变的条件下，若压力表的读数从MPa下降到，其比容等于原来的（）。 A. 5/4 B. 4/5 C. 6/5 D. 5/6 满分：2分 11.理想气体绝热过程中，工质的熵的变化量（）。 A. 大于零 B. 小于零 C. 等于零 D. 大于等于零满分：2分 12.下列哪种情况气体的内能减少？（） A. 绝热压缩 B. 绝热膨胀 C. 定温膨胀 D. 定温压缩满分：2分 13.一定质量的理想气体在定容条件下，温度从27℃上升到127℃，其压力等于原来的（）。 A. 4/3 B. 3/4 C. 127/27 D. 27/127 满分：2分 14.对于一定质量的理想气体，不可能发生的过程是（）。 A. 气体绝热压缩，温度降低 B. 气体放热，温度升高 C. 气体绝热膨胀，温度降低 D. 气体吸热，温度升高

西安交通大学的工程热力学本科教学大纲

定压、定温和绝热过程。多变过程。水蒸汽的基本过程。第五章热力学第二定律自发过程的方向性、不可逆性。热力学第二定律及其表述。卡诺循环和卡诺定律。熵和熵方程，温熵图。孤立系熵增原理与作功能力的损失。能量的品质，热量的可用能。火用的简介。第六章实际气体性质和热力学一般关系式理想气体状态方程应用于实际气体的偏差，压缩因子。实际气体状态方程，范德瓦尔方程及其分析，维里方程及其分析。热力学基本关系式。特征函数。麦克斯韦关系式。熵、热力学能、焓的一般表达式。比热容的一般表达式。热系数。第七章气体与蒸气的流动一维稳定流动的基本方程，声速与马赫数。气体与蒸汽在喷管和扩压管中流动的基本特性。喷管的计算。有摩阻的绝热流动。绝热节流及其在工程上的应用。第八章压气机热力过程压气机的型式及其工作原理。活塞式压气机工作原理。活塞式压气机余隙容积的影响。多级压缩和中间冷却。叶轮式压气机工作原理。第九章气体动力循环循环导论，分析循环的目的、任务及一般方法，

西安交通大学15年7月课程考试《工程热力学》考查课试题100分答案

西安交通大学15 年7 月课程考试《工程热力学》考查课试题一、单选题（共40 道试题，共80 分。） 1. 在（）图上，某可逆过程线下的面积表示该过程中系统与外界之间的功的交换量。 A. T-s B. p-v C. h-s D. p-h 正确答案：B 2. 对于一定质量的理想气体，不可能发生的过程是（）。 A. 气体绝热压缩，温度降低 B. 气体放热，温度升高 C. 气体绝热膨胀，温度降低 D. 气体吸热，温度升高正确答案：A 3. 下列哪个定律表明了制造第二类永动机是不可能的（）。 A. 热力学第一定律 B. 热力学第二定律 C. 波义耳—马略特定律 D. 傅立叶定律正确答案：B 4. 一定质量的理想气体在等压作用下，温度从127℃上升到227℃，其比容等于原来的（）。 A. 4／5 B. 5／4 C. 127／227 D. 227／127 正确答案：B 5. 理想气体过程方程为pvn=常数，当n= k(绝热指数)时，其热力过程是（）。 A. 等容过程 B. 等压过程 C. 等温过程

D. 绝热过程正确答案：D 6. 卡诺循环的热效率仅与下面哪项有关（）。 A. 高温热源的温度 B. 高温热源的温度和低温热源的温度 C. 低温热源的温度 D. 高温热源的温度和低温热源的温度及工质的性质正确答案：B 7. 在定容过程中，空气吸收的热量有（）转化为对外做功量 A. 0 B. 50％ C. 71.4％ D. 100％正确答案：A 8. 一封闭系统与外界之间仅由于温度差而产生的系统内能变化量的大小取决于（）。 A. 密度差 B. 传递的热量 C. 熵变 D. 功正确答案：B 9. 工质状态变化，因其比容变化而做的功称为（）。 A. 内部功 B. 推动功 C. 技术功 D. 容积功正确答案：D 10. 热力学第二定律可以这样表述（）。 A. 热能可以百分之百的转变为功 B. 热能可以从低温物体自动地传递到高温物体 C. 使热能全部而且连续地转变为机械功是不可能的 D. 物体的热能与机械功既不能创造也不能消灭

工程热力学讲义(西安交通大学版)

工程热力学讲义（傅秦生）绪论［第一讲］ §0-1自然界地能源及其利用一、能源及其分类能源是指可向人类提供各种能量和动力地物质资源 1、按来源分：可分为来自太阳地辐射能；存储于地球内部地能量和来自其它天体地引力能量等区分 2、按形态分：可分为一次能源和二次能源；一次能源又可分为再生和非再生能源 3、按使用程度和技术分：可分为常规能源和新能源对于能源工作者更多地是采用一次能源和二次能源常规能源和新能源地概念 4、按污染程度分：可分为清洁能源和非清洁能源 5、按性质分：可分为含能体能源和过程性能源. 二、能源地利用与社会历史发展能源利用地三个历史时期：薪柴时期（麦节、动物地粪便等）、煤炭时期和石油时期三、能源地利用与国民经济和人民生活 *一个国家地国民经济与能源地开发与利用有着依存关系 *人民生活地改善离不开能源地开发与利用能源消费弹性系数：能源消费地年增长率 E = ------------------------- 国民经济生产总值地年增长率世界主要国家能源消费概况四、能源地利用与环境能源在其开发、输送、加工、转换、利用、利用和消费过程中，必然环境造成污染: 1、温室效应与热污染 2、酸雨 3、臭氧层地破坏 4、放射性污染

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5、其它污染五、能源地利用与人类社会地可持续发展 1、非再生能源地大量消耗 2、环境污染日趋严重节能是解决可持续发展地战略措施之一六、我国地能源事业 1、储量丰富、种类齐全 2、多种能源结构［第二讲］ §0-2 热能地利用一、人类利用地主要能源有：水力能、风能、地热能、太阳能、燃料地化学能和原子能从某种意义上讲，能源地开发和利用就是热能地开发和利用 ? 世界一次能源消费结构 1、热能利用地形式直接利用：是指直接用热能加热物体，热能地形式不发生变化. 间接利用：是指把热能转换为机械能，以满足人类生产生活对动力地需要 ?（图热电厂工作原理图）从某种意义上讲，能源地利用就是热能地利用 ? 「如何实现热能向机械能转换？转换地基本规律是什么？动力- -如何提高热能向机械能转换地能量利用率（经济性）？厂如何实现机械能向热能地转换？转换地基本规律是什么？制冷伙热泵 * 「如何提高机械能向热能转换地能量利用率（经济性）？ 2、热力学发展史 1763---1784年间瓦特改进了蒸汽机使之用于生产，大大提高了生产力； 1842年、1843---1848年迈尔和焦耳各自独立发现热力学第一定律； 1824年卡若提出了卡若循环和卡若定理，奠定了热力学第二定律基础； 1850---1851年克劳修斯和开尔文先后对立提出了热力学第二定律； 1906---1912年能斯特提出了热力学第三定律 . §0-3工程热力学地研究对象、内容和方法一、研究对象热力学是研究热能和机械能相互转换规律（即热力学第一定律和热力学第二定律）能或能量利用率）为主要目地地以门学科 ? 二、主要内容（一）、热力学基本定律：热力学第一定律、热力学第二定律（既是重点也是难点）（二八工质地热力性质和热力学过程：理想气体、实际气体（不能理想化地气体）第2页共5页工程热力学讲义（傅秦生），也是本学科研究地一个重要方面，以提高能量利用经济性（节、蒸汽和湿空气等

(完整版)西安交通大学的工程热力学本科教学大纲

“工程热力学”课程教学大纲一、教学内容及安排绪论能源与热能的利用。热能与机械能及其它能的转换。工程热力学的研究对象及主要内容。工程热力学的研究方法及学习方法。第一章基本概念热力系和工质。状态及平衡状态。状态参数及其特性，基本状态参数（温度、压力和比体积）。状态公理及状态方程。热力过程、准静态过程和可逆过程。热力循环。第二章热力学第一定律热力学第一定律的实质。储存能与迁移能，热力学能，通过热力系边界的能量交换：功和热量。热力学第一定律基本表达式。稳定流动能量方程，焓，技术功，稳定流动能量方程应用举例。一般开口系能量方程。第三章气体和蒸气的性质理想气体状态方程。理想气体的比热容。理想气体的热力学能、焓和熵及其计算。水蒸气的饱和状态和相图。水的汽化过程和临界点水和水蒸气的状态参数。水蒸气表和图。第四章气体和蒸气的基本热力过程分析气体热力过程的目的、方法与步骤。定容、定压、定温和绝热过程。多变过程。水蒸汽的基本过程。第五章热力学第二定律自发过程的方向性、不可逆性。热力学第二定律及其表述。卡诺循环和卡诺定律。熵和熵方程，温熵图。孤立系熵增原理与作功能力的损失。能量的品质，热量的可用能。火用的简介。第六章实际气体性质和热力学一般关系式理想气体状态方程应用于实际气体的偏差，压缩因子。实际气体状态方程，范德瓦尔方程及其分析，维里方程及其分析。热力学基本关系式。特征函数。麦克斯韦关系式。熵、热力学能、焓的一般表达式。比热容的一般表达式。热系数。第七章气体与蒸气的流动一维稳定流动的基本方程，声速与马赫数。气体与蒸汽在喷管和扩压管中流动的基本特性。喷管的计算。有摩阻的绝热流动。绝热节流及其在工程上的应用。第八章压气机热力过程压气机的型式及其工作原理。活塞式压气机工作原理。活塞式压气机余隙容积的影响。多级压缩和中间冷却。叶轮式压气机工作原理。第九章气体动力循环