工程熱力學(xué)考研解析1教程課件

1、工程工程熱力學(xué)考研復(fù)習(xí)：一、主要內(nèi)容：基本概念基本定律常用工質(zhì)性質(zhì)化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)二、方法：宏觀分析（體現(xiàn)在分析時(shí)必須先取定系統(tǒng)）基本概念復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上的章節(jié)）11、12、13、14、15、16、17 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：認(rèn)識(shí)分析問(wèn)題時(shí)取熱力系統(tǒng)的必要性；養(yǎng)成取系統(tǒng)的習(xí)慣；各熱力系統(tǒng)的定義及特征；外界與環(huán)境概念；狀態(tài)及狀態(tài)參數(shù)、平衡狀態(tài)、準(zhǔn)平衡狀態(tài)定義；過(guò)程，平衡過(guò)程，準(zhǔn)平衡過(guò)程；狀態(tài)量及特征、過(guò)程量及特征，兩者間的區(qū)別；循環(huán)的概念，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的名稱；功的概念及利用積分式計(jì)算功的條件。理碩教育專注于北理工考研輔導(dǎo)本資料由理碩教育整理，理碩教育是全國(guó)唯一專注于北理工考研輔導(dǎo)的學(xué)校，相對(duì)于其它機(jī)

2、構(gòu)理碩教育有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。豐富的理工內(nèi)部資料資源與人力資源確保每個(gè)學(xué)員都受益匪淺，確保理碩教育的學(xué)員初試通過(guò)率89%以上，復(fù)試通過(guò)率接近100%。熱力學(xué)第一定律復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）21、22、23、24、25、26、27 、132。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：掌握一句話：系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因是外界的作用；系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)：外界各種作用是相互抵消的結(jié)果。系統(tǒng)處于改變的狀態(tài)：外界各種作用不能相互抵消。明確熱力學(xué)能概念及在過(guò)程中變化量計(jì)算無(wú)化學(xué)反應(yīng)只計(jì)算物理變化部分有化學(xué)反應(yīng)需計(jì)算物理的和化學(xué)的總和兩部分不含有時(shí)間約束的問(wèn)題（整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間是無(wú)窮大）含有時(shí)間約束的問(wèn)題（可能是非穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，也可能是穩(wěn)態(tài)

3、問(wèn)題）焓的定義及在過(guò)程中變化量的計(jì)算無(wú)化學(xué)反應(yīng)只計(jì)算物理變化部分有化學(xué)反應(yīng)需計(jì)算物理的和化學(xué)的總和兩部分能量方程式閉口系統(tǒng)可逆過(guò)程任意過(guò)程隨時(shí)間變化的任意過(guò)程任意過(guò)程開(kāi)口系統(tǒng)只有穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流過(guò)程（1個(gè)進(jìn)口，1個(gè)出口）時(shí)記住：技術(shù)功的來(lái)源是工質(zhì)對(duì)機(jī)器作的功進(jìn)出口動(dòng)能差進(jìn)出口位能差流動(dòng)功動(dòng)能差位能差對(duì)機(jī)器作功一般情況下能量守恒方程：通過(guò)開(kāi)口處進(jìn)入或離開(kāi)的能量考慮：熱力學(xué)能推動(dòng)功動(dòng)能位能焓 動(dòng)能位能應(yīng)用中注意：熱力過(guò)程是否有其特點(diǎn)（如等溫、等壓、等容、等熵等）工質(zhì)性質(zhì)的復(fù)習(xí)理想氣體內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）31、32、33、34、35、36。121、122、123、124。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：（定值比熱容、平均

4、比熱容、比熱容關(guān)系）熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算水蒸氣熱力學(xué)能、焓和熵的計(jì)算給出一個(gè)節(jié)選的水蒸氣表，能確定飽和、過(guò)冷和過(guò)熱狀態(tài)焓及熵值理想氣體混合物成分、分壓力、折算摩爾量、折算氣體常數(shù)熱力學(xué)能、焓及熵的計(jì)算濕空氣濕空氣的參數(shù)計(jì)算（焓、含濕量、相對(duì)濕度）熱力過(guò)程的復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）41、42、43、44、45、46、47、48。81、82、83、84。126、127、復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：理想氣體基本熱力過(guò)程基本狀態(tài)參數(shù)初態(tài)和終態(tài)之間的關(guān)系熱力學(xué)能、焓、熵的變化量計(jì)算。（注意共通部分）理想氣體多變過(guò)程多變指數(shù)、多變過(guò)程的比熱容熱力學(xué)能、焓、熵的變化量計(jì)算體積功、技術(shù)功的計(jì)算體積功、技術(shù)功的計(jì)算水蒸

5、氣熱力過(guò)程其中有一個(gè)終態(tài)狀態(tài)參數(shù)自己根據(jù)過(guò)程特征確定計(jì)算分析幾乎集中在能量守恒方程上濕空氣熱力過(guò)程加熱或冷卻絕熱加濕（噴水、噴蒸氣）冷卻去濕絕熱混合特征、分析、計(jì)算巧用焓濕圖以指示計(jì)算途徑及參數(shù)壓氣機(jī)熱力過(guò)程理論耗功、出口參數(shù)、余隙容積、多級(jí)壓縮、絕熱效率熱力學(xué)第二定律復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）51、52、53、54、55、56、57、58。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：定量確定循環(huán)或過(guò)程的不可逆程度作功能力損失計(jì)算最大功計(jì)算有效能概念及計(jì)算（熱量的有效能、工質(zhì)的有效能、流動(dòng)工質(zhì)的有效能）基本方法以孤立系統(tǒng)熵增原理為主，兼會(huì)熵平衡和有效能平衡法動(dòng)力循環(huán)復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）91、92、93、94、95、9

6、6、97。101、102、103 。111、112、113 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：活塞式動(dòng)力循環(huán)分析給出初狀態(tài)，壓縮比，定容升壓比，定壓預(yù)脹比計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、循環(huán)加熱量、循環(huán)放熱量、循環(huán)效率在溫熵圖上分析提高效率的方法燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)分析給出初狀態(tài)，壓比計(jì)算各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、循環(huán)加熱量、循環(huán)放熱量、循環(huán)效率在溫熵圖上分析提高效率的措施蒸氣動(dòng)力裝置循環(huán)分析給出參數(shù)后能計(jì)算循環(huán)功、效率能在溫熵圖上表示提高效率的措施了解再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)化學(xué)熱力學(xué)復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）131、132、133、134、135、136、137、138 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：熱效應(yīng)概念及特征絕熱理論燃燒溫度計(jì)算利用標(biāo)準(zhǔn)生成焓

7、計(jì)算反應(yīng)焓理解定溫定壓下化學(xué)反應(yīng)平衡時(shí)的平衡判據(jù)氣體流動(dòng)復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）71、72、73。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：掌握連續(xù)性方程、穩(wěn)定流動(dòng)能量方程噴管計(jì)算、擴(kuò)壓管計(jì)算聲速、馬赫數(shù)、絕熱滯止參數(shù)、臨界參數(shù)熱力學(xué)微分方程復(fù)習(xí)內(nèi)容范圍（書上章節(jié)）65、66 。復(fù)習(xí)后達(dá)到的要求：能寫出4個(gè)微分形式的吉布斯方程式能導(dǎo)出4個(gè)麥克斯韋關(guān)系和8個(gè)狀態(tài)參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)與基本狀態(tài)參數(shù)關(guān)系記住第一熵方程和第二熵方程能利用熵方程導(dǎo)出熱力學(xué)能和焓的表達(dá)式例題詳解：1. 分析求解方法類：系統(tǒng)選擇：做到“法古而不拘囿”例1.1： 1kg氧氣置于一氣缸內(nèi)，缸壁充分導(dǎo)熱，活塞與缸壁無(wú)磨擦。初始：氧氣壓力為0.5MPa，溫度為27

8、，若氣缸長(zhǎng)度2l，活塞質(zhì)量為10kg。試計(jì)算拔除釘后，活塞可能達(dá)到最大速度。【氣體常數(shù)為260J/(kgK)】 解：取合適系統(tǒng)以列能量方程例1.1 圖 傳統(tǒng)一點(diǎn)的方法：取氧氣為系統(tǒng)能量方程：氧氣狀態(tài)可作為理想氣體狀態(tài)，按題意過(guò)程等溫故熱力學(xué)能變化為 0該結(jié)果中除了可按等溫過(guò)程計(jì)算熱量和功的數(shù)值，沒(méi)有直接的速度問(wèn)題。因此接下來(lái)考慮，該功量用于推動(dòng)外界大氣和儲(chǔ)存為活塞動(dòng)能若換個(gè)系統(tǒng)，取氧氣和活塞為系統(tǒng)：能量守恒方程可直接得到結(jié)果。例1.2：醫(yī)用氧氣袋中空時(shí)是扁平狀態(tài)，內(nèi)部容積為零。接在壓力為14MPa，溫度為17的鋼質(zhì)氧氣瓶上充氣。充氣后氧氣袋隆起，體積為0.008m3，壓力為0.15MPa。由于

9、充氣過(guò)程很快，氧氣袋與大氣換熱可以忽略不計(jì)，同時(shí)因充入氧氣袋內(nèi)氣體質(zhì)量與鋼瓶氣體內(nèi)質(zhì)量相比甚少，故可以認(rèn)為鋼瓶?jī)?nèi)氧氣參數(shù)不變。求充入氧氣袋內(nèi)氧氣的質(zhì)量為多少？【氧氣的氣體常數(shù)為260J/(kgK)，比定壓熱容為917 J/(kgK)，環(huán)境大氣壓0.1MPa】 解：開(kāi)口系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)問(wèn)題，絕熱忽略動(dòng)能、位能后能量方程： 質(zhì)量守恒： 比較古板的方法是：直接利用書上的公式，依據(jù)題中條件逐一處理：最后積分得：例1.3：空氣等熵流經(jīng)縮放噴管，進(jìn)口截面上壓力和溫度分別為0.58MPa和440K，出口截面壓力0.14MPa。已知噴管進(jìn)口截面積為2.6103 m2，空氣質(zhì)量流量為1.5 kg/s。試：（1）列出該問(wèn)題的能量守恒方程；（2）計(jì)算噴管喉部和出口處流速；（3）計(jì)算噴管喉部及出口截面積。【空氣比定壓熱容為1004J/(kgK)，比定容熱容為717 J/(kgK)】解：這是一個(gè)既要講究方法，又要記憶適當(dāng)公式的題。開(kāi)口系統(tǒng)，假設(shè)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)流，忽略位能差，工質(zhì)不對(duì)外作功。1）能量守恒：滯止參數(shù)：臨界參數(shù)：2）喉部