热流基础和工程热力学区别
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工程热力学基础知识
第一章 制冷与空调技 术理论基础第二部分 工程热力学基础知识
一、热力学的基本概念( 一)、热力系统与工质 1.热力系统 1.热力系统 在热力学研究中,研究者所指定的具体研究对象称为 热力系统,简称系统 系统。和系统发生相互作用( 热力系统,简称系统。和系统发生相互作用(能量交换或 质量交换)的周围环境称为外界 质量交换)的周围环境称为外界,或称为环境。系统与环 外界,或称为环境 环境。系统与环 境的分界面称为边界 境的分界面称为边界。 边界。 闭口系:与外界没有质量交换的系统,称为闭口系统。 闭口系: 开口系: 开口系:与外界有质量交换的系统,称为开口系统。 绝热系: 绝热系:与外界没有热量交换的系统,称为绝热系统。 完全绝热的系统实际上是不存在的,工程上将与外界换热 量相对很小的系统近似为绝热系统。 2.工质 2.工质 在制冷与空调工程及其他热力设备中,热能与机械能 的转换或热能的转移,都要借助于某种携带热能的工作物 转换或热能的转移,都要借助于某种携带热能的工作物 质的状态变化来实现,这类工作物质称为工质。 质的状态变化来实现,这类工作物质称为工质。 制冷系统中使用的工质称为制冷剂 制冷系统中使用的工质称为制冷剂,也叫冷媒 制冷剂,也叫冷
工程热力学
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2-6 50kg废气和75kg的空气混合。已知废气中各组成气体的质量分数为
wco2?14%,wo2?6%,w?2O?5%,wN2?75%,空气中 O2,N2的质量分数为wo2?23.2%,wN2?76.8%。混合后气体压力 p?0.3MPa,试求混合气体的: (1)质量分数;(2)折合气体常数;(3)折合摩尔质量 ;(4)摩尔分数;(5)各组成气体的德分压力。
解:(1)混合后气体的质量m?75?50?125kg,其中
mCO2?wCO2?m?0.14?50kg?7kg mH2O?wH2O?m?0.05?50kg?2.5kg
mO2?wg,O2?mg?wa,O2?ma?0.06?50kg?0.232?75kg?20.4kg mN2?wg,N2?mg?wa,N2?ma?0.75?50kg?0.768?75kg?95.1kg 因此,质量分数 wCO2?mCO2mmH2Om??7kg?0.056
50kg?75kg2.5kg?0.020
50kg?75kg wH2O?? wO2?mO2m20.4kg?0.163
50kg?75kg wN2?mN2m?95.1kg?0.761
50kg?75kg核
工程热力学
第一章 基本概念
思 考 题
1、 如果容器中气体压力保持不变,那么压力表的读数一定也保持不变,对吗?
答:不对。因为压力表的读书取决于容器中气体的压力和压力表所处环境的大气压力两个因素。因此即使容器中的气体压力保持不变,当大气压力变化时,压力表的读数也会随之变化,而不能保持不变。 2、“平衡”和“均匀”有什么区别和联系
答:平衡(状态)值的是热力系在没有外界作用(意即热力、系与外界没有能、质交换,但不排除有恒定的外场如重力场作用)的情况下,宏观性质不随时间变化,即热力系在没有外界作用时的时间特征-与时间无关。所以两者是不同的。如对气-液两相平衡的状态,尽管气-液两相的温度,压力都相同,但两者的密度差别很大,是非均匀系。反之,均匀系也不一定处于平衡态。
但是在某些特殊情况下,“平衡”与“均匀”又可能是统一的。如对于处于平衡状态下的单相流体(气体或者液体)如果忽略重力的影响,又没有其他外场(电、磁场等)作用,那么内部各处的各种性质都是均匀一致的。 3、“平衡”和“过程”是矛盾的还是统一的?
答:“平衡”意味着宏观静止,无变化,而“过程”意味着变化运动,意味着平衡被破坏,所以二者是有矛盾的。对一个热力系来说,或是平衡,静止不动,
第0章工程热力学基础
第0章
工程热力学基础
热力学:研究热能以及热能和其它能量转换规律的学科。 工程热力学:研究和热能工程有关的热能和机械能相互转换的 规律。基本任务:通过对热力系统、热力平衡、热力状态、热力过程、热力循环和工质的 分析研究,改进和完善热力发动机、制冷机和热泵的工作循环,不断提高热能 利用率和热功转换效率。
本章学习发动机基本理论所必须的热力学知识。其主要内容有: 1. 常用工质的热力性质; 2. 热能和机械能之间的转换规律,热力学第一定律、第二定律; 3. 热力状态变化过程、基本热力参数之间的关系和变化; 4. 发动机理想循环,探讨提高发动机性能、提高热效率的方法 和途径,为学习发动机原理提供必要的理论基础和计算方法。
主要内容 1. 2.
3. 4. 5.
基本概念及定义 热力学第一定律 气体的热力过程 热力学第二定律 发动机理论循环(教材1.1)
第一节一、热力学系统
基本概念及定义
热力学系统(热力系统、热力系、系统)——人为选定的某些 确定的物质或某个确定空间中的物质 。
工质— 用以实现热功转换的工作物质。 外界—系统之外与系统能量转换过程有关的一切其他物质。 边界—分割系统与外界的界面。
系统的分类:
闭口系统——与外界无质量交换的系统(控
化学热力学基础
化学热力学基础
一、判断题
1、恒温过程的Q一定是零。( × )
2、在绝热、密闭、钢制得的容器中发生化学反应,△U一定为零,△H不一定为零。( √ ) 3、不可逆过程就是过程发生后,系统不能再复原的过程。( × ) 4、当热由系统传给环境时,系统的焾必减少。( × )
5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。( × )
6、对于理想气体,不管是恒压过程,还是恒容过程,公式?H??CpdT都适用。( √ ) 7、尽管Q和W都是途径函数,但(Q+W)的数值与途径无关。( √ ) 8、恒外压过程就是恒压过程。( × ) 9、物体的温度越高,则热量越多。( × )
10、不作体积功的恒容过程的热效应,只由体系的始态和终态决定。( √ ) 11、体系的焓就是体系所含的热量。( × )
12、能对外做最大功的膨胀过程,一定是可逆过程。( √ )
13、一个体系经绝热可逆过程由始态A变到终态B,然后可经绝热不可逆过程由B态回到A态。( × )
14、混合气体中,i组分的分压力为Pi?niRT。( √ ) V15、绝热过程中,体系所作的功只由体系的始态和终态决定。( √ )
16、在100℃和101325Pa下,1m
13热力学基础
13热力学基础
1内能计算公式
适用于理想气体的下述哪个过程(D) i?E??R(T2?T1)2A、只适用等体过程 B、只适用等压过程 C、只适用绝热过程 D、始末态为平衡态的热力学过程
2关于热力学系统的平均自由程,下述说法正确的是(C)
A、一个分子在1秒内通过的路程 B、平均自由程很小,不可能大于容器的线度 C、分子连续两次碰撞的平均路程 D、平均自由程很大,一般都大于容器的线度
3热力学系统处于平衡态应理解为:(B)
A、 系统的宏观性质(P、V、T)不随时间变化的状态
B、 系统在不受外界影响的条件下,宏观性质(P、V、T)不随时间变化的状态 C、 系统内各处压强P和温度T不一定处处相等 D、 系统内每个分子都处于平衡的状态
5通常情况下双原子气体的摩尔定容热容为(A) A、52R B、2R C、32R D、R
7热机效率η定义为(B)
A、Q?Q B、Q?Q C、Q?Q D、Q?Q
12121212Q2A、
Q1Q2Q18制冷机的制冷系数ω定义为(D)
Q1 B、Q1 C、Q2 D、Q2 Q2?Q1Q1?Q2Q2?Q1Q1?Q2
13关于绝热过程说法正确的是(C)
A、只是不吸
化学热力学基础
化学热力学基础
一、判断题
1、恒温过程的Q一定是零。( × )
2、在绝热、密闭、钢制得的容器中发生化学反应,△U一定为零,△H不一定为零。( √ ) 3、不可逆过程就是过程发生后,系统不能再复原的过程。( × ) 4、当热由系统传给环境时,系统的焾必减少。( × )
5、一氧化碳的标准摩尔生成焓也是同温下石墨标准摩尔燃烧焓。( × )
6、对于理想气体,不管是恒压过程,还是恒容过程,公式?H??CpdT都适用。( √ ) 7、尽管Q和W都是途径函数,但(Q+W)的数值与途径无关。( √ ) 8、恒外压过程就是恒压过程。( × ) 9、物体的温度越高,则热量越多。( × )
10、不作体积功的恒容过程的热效应,只由体系的始态和终态决定。( √ ) 11、体系的焓就是体系所含的热量。( × )
12、能对外做最大功的膨胀过程,一定是可逆过程。( √ )
13、一个体系经绝热可逆过程由始态A变到终态B,然后可经绝热不可逆过程由B态回到A态。( × )
14、混合气体中,i组分的分压力为Pi?niRT。( √ ) V15、绝热过程中,体系所作的功只由体系的始态和终态决定。( √ )
16、在100℃和101325Pa下,1m
高等工程热力学试卷和答案
1 True or false (20pts)
1) Mass can cross the system boundary in the Open system .(T) 2) Heat and work can not cross in the Closed system. (F)
3) Intensive property is a property that is independent of the extent or mass of the system. (T) 4) Heat exchangers are devices that transfer energy between fluids at different temperatures. (T) 5) Heat engine can have a thermal efficiency of 100%.(F)
6) Heat Engines are Devices that are used to convert heat to work. (T)
7) The decrease in quality is always accompanied by an increase
工程热力学答案
工程热力学答案
一、填空题 第一章
1.功和热量都是与 过程 有关的量。 2.热量的负值代表 工质向外放热 。 3.功的正值代表 工质膨胀对外作功 。
4.循环中各个过程功的代数和等于 循环净功 。 5.循环中作功与耗功的绝对值之差等于 循环净功 。 6、热效率ηt定义为 循环净功与消耗热量的比值 。
7.如果工质的某一热力学量的变化量与过程路径无关,而只与过程的初态和终态有关,则该热力学量必是一个 状态 参数。 8.如果可使工质沿某一过程相同的途径逆行回复到原态,并且 与之相关的外界也回复到原态、不留下任何变化 ,则该过程为可逆过程。
9.不存在任何能量的不可逆损耗的准平衡过程是 可逆 过程。
10.可逆过程是指 工质能经原过程路径逆向进行恢复到初态,并在外界不留下任何改变的过程 。
11.平衡过程是 整个过程中始终保持热和力的平衡的过程 。
12.热力系统的平衡状态是指在 不受外界影响 的条
工程 热力学试卷
非题
(1)工质的绝对压力可表达为表压力和当场大气压之和,或当场大气压减去真空度。 (2)经不可逆循环,系统与外界均无法完全恢复原态。 (3)工质经任何一种循环,其熵变为零。
(4)某容器中气体的压力为1MPa,而被密封在压力为0.5MPa的空间中用来测量该容器压力 的压力表的读数是0.5MPa。
(5)理想气体由初态(p1,T1)经不可逆过程后达终态(p2,T2),若按定值比热,其过程的熵变可按下式计算:
。
(6)热量 只适用于定温或定熵过程。
(7)系统等温膨胀,其熵变 ,其中q为过程中系统与外界交换的热量,T为系统的温度。
(8)一切不可逆循环的热效率 。
(9)循环热效率 ηt=Wnet/Q1=1–Q2/Q1,只适用于可逆循环。 (10)热力过程中,工质向外界放热,其温度必然降低。 (11)根据第一定律任何循环的净热量等于该循环的净功量。 二、选择题
(12)均质等截面杆两端的温度由分别维持t1、t2 的两热源保持t1和t2 不变,取此杆为系统,则系统处于: A平衡状态,因其各截面温度不随时间而改变 B非平衡状态,因其各截面温度不等
C平衡状态,因其各截面温度不随时间而改变,且流入系统的热量等于流出系统的热量 D非平衡状态,因其处