工程热力学考研解析1教程课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工程工程热力学考研复习：,一、主要内容：,基本概念,基本定律,常用工质性质,化学热力学,基础,二、方法：,宏观分析（体现在分析时必须先取定系统）,工程工程热力学考研复习：一、主要内容：基本概念基本定律常用工,基本概念复习,内容范围（书上的章节）,1,1,、,1,2,、,1,3,、,1,4,、,1,5,、,1,6,、,1,7,。,复习后达到的要求：,认识分析问题时取热力系统的必要性；,养成取系统的习惯；,各热力系统的定义及特征；外界与环境概念；,状态及状态参数、平衡状态、准平衡状态定义；,过程，平衡过程，准平衡过程；,状态量及特征、过程量及特征，两者间的区别；,循环的概念，经济性指标的名称；,功的概念及利用积分式计算功的条件。,基本概念复习内容范围（书上的章节）11、12、13、1,理硕教育,专注于北理工考研辅导,本资料由理硕教育整理，理硕教育是全国唯一专注于北理工考研辅导的学校，相对于其它机构理硕教育有得天独厚的优势。丰富的理工内部资料资源与人力资源确保每个学员都受益匪浅，确保理硕教育的学员初试通过率,89%,以上，复试通过率接近,100%,。,理硕教育专注于北理工考研辅导本资料由理硕教育整理，理硕教育,热力学第一定律复习,内容范围（书上章节）,2,1,、,2,2,、,2,3,、,2,4,、,2,5,、,2,6,、,2,7,、,13,2,。,复习后达到的要求：,掌握一句话：系统状态发生改变的原因是外界的作用；,系统处于稳定状态：外界各种作用是相互抵消的结果。,系统处于改变的状态：外界各种作用不能相互抵消。,明确热力学能概念及在过程中变化量计算,无化学反应只计算物理变化部分,有化学反应需计算物理的和化学的总和两部分,不含有时间约束的问题（整个过程所用时间是无穷大）,含有时间约束的问题（可能是非稳态问题，也可能是稳态问题）,热力学第一定律复习内容范围（书上章节）21、22、23,焓的定义及在过程中变化量的计算,无化学反应只计算物理变化部分,有化学反应需计算物理的和化学的总和两部分,能量方程式,闭口系统,可逆过程,任意过程,随时间变化的任意过程,任意过程,焓的定义及在过程中变化量的计算无化学反应只计算物理变化部分有,开口系统,只有稳态稳流过程（,1,个进口，,1,个出口）时,记住：技术功的来源是,工质对机器作的功进出口动能差进出口位能差,流动功,动能差,位能差,对机器作功,开口系统只有稳态稳流过程（1个进口，1个出口）时记住：技术功,一般情况下能量守恒方程：,通过开口处进入或离开的能量考虑：,热力学能推动功动能位能,焓 动能位能,应用中注意：热力过程是否有其特点（如等温、等压、等容、等熵等）,工质性质的复习,理想气体,内容范围（书上章节）,3,1,、,3,2,、,3,3,、,3,4,、,3,5,、,3,6,。,12,1,、,12,2,、,12,3,、,12,4,。,复习后达到的要求：,一般情况下能量守恒方程：通过开口处进入或离开的能量考虑：热力,（定值比热容、平均比热容、比热容关系）,热力学能、焓和熵的计算,水蒸气,热力学能、焓和熵的计算,给出一个节选的水蒸气表，能确定饱和、过冷和过热状态焓及熵值,理想气体混合物,成分、分压力、折算摩尔量、折算气体常数,热力学能、焓及熵的计算,湿空气,湿空气的参数计算（焓、含湿量、相对湿度）,（定值比热容、平均比热容、比热容关系）热力学能、焓和熵的计算,热力过程的复习,内容范围（书上章节）,4,1,、,4,2,、,4,3,、,4,4,、,4,5,、,4,6,、,4,7,、,4,8,。,8,1,、,8,2,、,8,3,、,8,4,。,12,6,、,12,7,、,复习后达到的要求：,理想气体基本热力过程,基本状态参数初态和终态之间的关系,热力学能、焓、熵的变化量计算。,（注意共通部分）,理想气体多变过程,多变指数、多变过程的比热容,热力学能、焓、熵的变化量计算,体积功、技术功的计算,热力过程的复习内容范围（书上章节）41、42、43、4,体积功、技术功的计算,水蒸气热力过程,其中有一个终态状态参数自己根据过程特征确定,计算分析几乎集中在能量守恒方程上,湿空气热力过程,加热或冷却,绝热加湿（喷水、喷蒸气）,冷却去湿,绝热混合,特征、分析、计算,巧用焓湿图以指示计算途径及参数,压气机热力过程,理论耗功、出口参数、余隙容积、多级压缩、绝热效率,体积功、技术功的计算水蒸气热力过程其中有一个终态状态参数自己,热力学第二定律复习,内容范围（书上章节）,5,1,、,5,2,、,5,3,、,5,4,、,5,5,、,5,6,、,5,7,、,5,8,。,复习后达到的要求：,定量确定循环或过程的不可逆程度,作功能力损失计算,最大功计算,有效能概念及计算（热量的有效能、工质的有效能、流动工质的有效能）,基本方法以孤立系统熵增原理为主，兼会熵平衡和有效能平衡法,热力学第二定律复习内容范围（书上章节）51、52、53,动力循环复习,内容范围（书上章节）,9,1,、,9,2,、,9,3,、,9,4,、,9,5,、,9,6,、,9,7,。,10,1,、,10,2,、,10,3,。,11,1,、,11,2,、,11,3,。,复习后达到的要求：,活塞式动力循环分析,给出初状态，压缩比，定容升压比，定压预胀比,计算各状态点参数、循环加热量、循环放热量、循环效率,在温熵图上分析提高效率的方法,燃气轮机装置循环分析,给出初状态，压比,动力循环复习内容范围（书上章节）91、92、93、9,计算各状态点参数、循环加热量、循环放热量、循环效率,在温熵图上分析提高效率的措施,蒸气动力装置循环分析,给出参数后能计算循环功、效率,能在温熵图上表示提高效率的措施,了解再热循环和回热循环,化学热力学复习,内容范围（书上章节）,13,1,、,13,2,、,13,3,、,13,4,、,13,5,、,13,6,、,13,7,、,13,8,。,复习后达到的要求：,计算各状态点参数、循环加热量、循环放热量、循环效率在温熵图上,热效应概念及特征,绝热理论燃烧温度计算,利用标准生成焓计算反应焓,理解定温定压下化学反应平衡时的平衡判据,气体流动复习,内容范围（书上章节）,7,1,、,7,2,、,7,3,。,复习后达到的要求：,掌握连续性方程、稳定流动能量方程,喷管计算、扩压管计算,声速、马赫数、绝热滞止参数、临界参数,热效应概念及特征绝热理论燃烧温度计算利用标准生成焓计算反应焓,热力学微分方程复习,内容范围（书上章节）,6,5,、,6,6,。,复习后达到的要求：,能写出,4,个微分形式的吉布斯方程式,能导出,4,个麦克斯韦关系和,8,个状态参数的偏导数与基本状态参数关系,记住第一熵方程和第二熵方程,能利用熵方程导出热力学能和焓的表达式,热力学微分方程复习内容范围（书上章节）65、66。复习,例题详解：,1.,分析求解方法类：,系统选择：做到“,法古而不拘囿,”,例,1.1,：,1kg,氧气置于一气缸内，缸壁充分导热，活塞与缸壁无磨擦。初始：氧气压力为,0.5MPa,，温度为,27,，若气缸长度,2,l,，活塞质量为,10kg,。试计算拔除钉后，活塞可能达到最大速度。,【,气体常数为,260J/(kgK)】,解：,取合适系统以列能量方程,例,1.1,图,传统一点的方法：取氧气为系统,能量方程：,氧气状态可作为理想气体状态，按题意过程等温,例题详解：1.分析求解方法类：系统选择：做到“法古而不拘,故热力学能变化为,0,该结果中除了可按等温过程计算热量和功的数值，没有直接的速度问题。,因此接下来考虑，该功量用于推动外界大气和储存为活塞动能,故热力学能变化为 0该结果中除了可按等温过程计算热量和功的数,若换个系统，取氧气和活塞为系统：,能量守恒方程,可直接得到结果。,例,1.2,：,医用氧气袋中空时是扁平状态，内部容积为零。接在压力为,14MPa,，温度为,17,的钢质氧气瓶上充气。充气后氧气袋隆起，体积为,0.008m,3,，压力为,0.15MPa,。由于充气过程很快，氧气袋与大气换热可以忽略不计，同时因充入氧气袋内气体质量与钢瓶气体内质量相比甚少，故可以认为钢瓶内氧气参数不变。求充入氧气袋内氧气的质量为多少？,【,氧气的气体常数为,260J/(kgK),，比定压热容为,917 J/(kgK),，环境大气压,0.1MPa】,解：开口系统非稳态问题，绝热,忽略动能、位能后能量方程：,若换个系统，取氧气和活塞为系统：能量守恒方程可直接得到结果。,质量守恒：,比较古板的方法是：直接利用书上的公式，依据题中条件逐一处理：,质量守恒：比较古板的方法是：直接利用书上的公式，依据题中条,最后积分得：,例,1.3,：,空气等熵流经缩放喷管，进口截面上压力和温度分别为,0.58MPa,和,440K,，出口截面压力,0.14MPa,。已知喷管进口截面积为,2.610,3,m,2,，空气质量流量为,1.5 kg/s,。试：,（,1,）列出该问题的能量守恒方程；,（,2,）计算喷管喉部和出口处流速；,（,3,）计算喷管喉部及出口截面积。,【,空气比定压热容为,1004J/(kgK),，比定容热容为,717 J/(kgK)】,解：这是一个既要讲究方法，又要记忆适当公式的题。,开口系统，假设稳态稳流，忽略位能差，工质不对外作功。,最后积分得：例1.3：空气等熵流经缩放喷管，进口截面上压力和,1,）能量守恒：,滞止参数：,临界参数：,1）能量守恒：滞止参数：临界参数：,2,）喉部：,3,）截面积：,2）喉部：3）截面积：,例,1.4,：,已知一刚性绝热容器内有理想气体，当容器的放气阀打开缓慢放气时，试证明容器气体的状态将按,pv,k,常数的规律变化。,解：将图示的虚线以下部分取为系统,容器内气体处于平衡状态，放气过程中气体比熵变化为,0,。,例1.4：已知一刚性绝热容器内有理想气体，当容器的放气阀打开,若建立一个开口系统进行分析，则,注意到过程中：,最后：,显然后一种解法相对复杂和繁琐。,若建立一个开口系统进行分析，则注意到过程中：最后：显然后一种,