工程热力学总复习

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第一章 基本概念

工质、热源、热力系统（闭口系统、开口系统、绝热系统、孤立系统）、边界（有形、无形、固定不动、位移变形）。 例题1 开口系可以是绝热系？边界可以是移动的？ 温度（摄氏温度、华氏温度、热力学温度，三者换算）

例题2 华氏温标规定，在标准大气压（101325Pa）下纯水的冰点是32°F，汽点是212°F（°F是华氏温标温度单位的符号）。试推导华氏温度与摄氏温度的换算关系。 解：

212?32100?0 9??tOF???tOC?325压力（绝对压力、表压力、真空度、大气压力，相互关系），注意：表压力和真空度不是状态参数。

例题2 容器被一刚性壁分为两部分，如图所示。压力表C读值为

175kPa，D读值为110kPa，如大气压力为97kPa。试求压力表A读值

??tC?0tF?32???OO为多少? 解：

p1?pb?peC?peD?p2?peD?peA?pb peA?peC?peD?175?110?65kPa

平衡状态——不受外界影响条件下，系统状态始终保持不变。

平衡、稳定、均匀

平衡必稳定，稳定不一定平衡， 均匀必平衡，平衡不一定均匀。

平衡状态是宏观状况不随时间变化的物系。 状态方程式 参数坐标图

准平衡过程（准静态过程）

可逆过程（假想，回复到初始状态，系统和外界都回到各自的初态，没有痕迹） 过程量：功和热

强调是过程量，有过程才有可能有功和热的传递，而且一定通过边界。 例题3 杯热水的热量比一杯冷水的热量多。 表达式 热力循环

第二章 热力学第一定律 第一定律表述 表达式

例题4 理想气体从状态1经定压过程到达状态2，再经定容过程到达状态3；另一过程途径为经1-3直接到达状态3，试证明Q12?Q23?Q13 证明：Q13??u13?W13

Q12?Q23???U12?W12????U23?W23???U13?W12

? W12?W13

? Q12?Q23?Q13

难点是充放气问题 第三章 理想气体的性质 理想气体概念 状态方程式

比热容、定容比热容、定压比热容；两者关系，梅耶公式（证明、适用范围）

试证明迈耶公式cp?cv?Rg。（5分） 证明：h?u?pv?u?RgT

dhdu??Rg dTdt? cp?cv?Rg

热力学能、焓、熵。温度单值函数？ 第四章 理性气体热力过程 热力过程一般研究方法

定容、定压、定温、定熵过程、多变过程初、终状态参数关系，过程方程，功量、热量计算式，多变指数求法，多变比热概念 p-v图，T-s图熟练掌握。

例题5 工质为空气的气体，经历既压缩，又放热，又升温的过程，请将该多变过程表示在P-V图及T-S图上。

将满足下面要求的多变过程表示在P-V图及T-S图上(工质为空气)。 升压、升温、放热

例题6 据P-V图，在T-S图上画出相应过程；比较循环A（1-2-3-4-1）

和循环B（1-2’-3-4-1）的热效率大小并简述理由。

?A?1?q14q ?B?1?14 q23q2?3?q23?q2?3 ??A??B

例题7 如图，试证明q1?2?3?q1?4?3，图中1-2、4-3为定容过程，1-4、2-3为定压过程。

证明：q123??u123?w123??u13?w123 q143??u143?w143??u13?w143

? W123?W143 ? q123?q143

例题8 如图，试证明在T-s图中V2＞V1 证明：?s?cVlnT2v?Rgln2 T1v1v2?0 v1?s?s2?s1?Rgln? v2?v1

再如：

如图，试证明在P-v图中S2＞S1 证明：作定压线1-2

?s?cplnv2pv?cvln2?cpln2 v1p1v1? v2?v1

? ?s?0

? s2?s1

例题9 据P-V图，在T-S图上画出相应过程；比较循环A（1-2-3-4-1）和循环B（1-2’-3-4-1）的热效率大小并简述理由。

?A?1?q14q ?B?1?14 q23q2?3?q23?q2?3 ??A??B

例题10 在p-v图和T-s图上画出单级活塞式压气机的定温、定熵和

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