高等熱力學(xué)復(fù)習(xí)資料

高等熱力學(xué)—復(fù)習(xí)陜西科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院《高等熱力學(xué)》復(fù)習(xí)重點(diǎn)：

熱力學(xué)第0定律、熱力學(xué)第1定律、熱力學(xué)第2定律、熱力學(xué)第3定律、溫標(biāo)、喀喇氏原理、熵變、火用損失、亥姆霍茲函數(shù)、吉布斯函數(shù)、極值原理等；管內(nèi)氣體與蒸汽流動(dòng)的熱力學(xué)，滯止焓、噴管和擴(kuò)壓管流動(dòng)中的基本關(guān)系式等；純凈流體的熱力學(xué)性質(zhì)與相變，理想與實(shí)際氣體狀態(tài)方程式、壓縮因子、熱力學(xué)微分關(guān)系式、逸度等；均勻混合物系的熱力學(xué)性質(zhì)與相平衡，組分的濃度表示法、偏摩爾量、拉烏爾定律、亨利定律、活度、相律等；化學(xué)反應(yīng)平衡及常數(shù)、反應(yīng)度、標(biāo)準(zhǔn)生成焓標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)、平衡移動(dòng)原理等。例題1:空氣在活塞式壓氣機(jī)（包括進(jìn)氣、壓縮和排氣三個(gè)工作過程）中被壓縮，壓縮前：p1=0.1MPa,v1=0.86m3/kg；壓縮后：p2=0.8MPa,v2=0.18m3/kg；設(shè)壓縮中每kg空氣的熱力學(xué)能增加150kJ，同時(shí)放出熱50kJ,求：(1)壓縮過程中對每kg空氣所作的功；(2)每生產(chǎn)1kg壓縮空氣所需的功；(3)若該機(jī)每分鐘生產(chǎn)15kg壓縮空氣，問用多大功率的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)該機(jī)？解：(1)活塞式壓氣機(jī)的工作過程包括進(jìn)氣、壓縮和排氣三個(gè)工作過程。在壓縮過程中,進(jìn)、排氣閥均關(guān)閉,取如圖虛線所圍的空間為熱力系,顯然是閉口系統(tǒng)。系統(tǒng)與外界交換的功為體積變化功(壓縮功)w,能量方程為：

q=△u+w

(2)要生產(chǎn)出壓縮空氣，壓氣機(jī)的進(jìn)、排氣閥須周期性地打開,故系統(tǒng)是開口系統(tǒng)。嚴(yán)格地講,該系統(tǒng)不是穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng),因?yàn)楦鼽c(diǎn)參數(shù)在作周期性變化。但考察不同周期的同一時(shí)刻,各點(diǎn)參數(shù)卻是相同的,每個(gè)周期進(jìn)、排氣參數(shù)和質(zhì)量不變,與外界交換的能量相同,滿足實(shí)現(xiàn)穩(wěn)流系統(tǒng)的三個(gè)條件。因此，可將該過程抽象為氣體連續(xù)不斷流入氣缸,受壓縮后連續(xù)不斷流出氣缸。簡化為穩(wěn)定生產(chǎn)過程。能量方程為：由：得：(3)帶動(dòng)該機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率：高等熱力學(xué)—復(fù)習(xí)例題2：將0.5kg溫度為1200℃的碳鋼放入盛有4kg溫度為20℃的水的絕熱容器中,最后達(dá)到熱平衡。碳鋼和水的比熱容分別為：

cc=0.47kJ/(kg·K);

和cw=4.187kJ/(kg·K)。試求：此過程中不可逆引起的熵產(chǎn)?

高等熱力學(xué)—復(fù)習(xí)解：（碳鋼，水）閉口絕熱系①按第一定律，首先求平衡溫度tm。在此過程中，碳鋼放熱量和水的吸熱量相等Qc＝Qw

碳鋼放熱量Qc=mc·cc（tc1－tm)

水的