工程热力学第五版答案工程热力学教学课件.doc

工程热力学第五版答案工程热力学教学课件本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。本书主要讲述热力学根本概念、根本定律、气体和蒸气的热力性质以及各种热力过程和热力循环，对化学热力学和新能也作了扼要的介绍。书中附有例题、考虑题和习题以及必要的热工图表。下面是WTT为你带来的工程热力学教学课件 ，。第一章、根本概念1、边界边界有一个特点可变性：可以是固定的、假想的、挪动的、变形的。2、六种系统重要！六种系统分别是：开闭口系统、绝热非绝热系统、孤立非孤立系统。a.系统与外界通过边界：功交换、热交换和物质交换.b.闭口系统不一定绝热，但开口系统可以绝热。c.系统的取法不同只影响解决问题的难易，不影响结果。3、三参数方程a.P=B+Pgb.P=B-H这两个方程的使用，首先要判断表盘的压力读数是正压还是负压，即你所测物体内部的绝对压力与大气压的差是正是负。正用1，负用2。ps.工程热力学第六版书8页的系统，边界，外界有详细定义。第二章、气体热力性质1、各种热力学物理量P：压强单位Pav：比容单位m3/kgR：气体常数单位J/(kg_K)书25页T：温度单位Km：质量单位kgV：体积单位m3M：物质的摩尔质量单位molR：8.314kJ/(kmol_K)，气体普实常数2、理想气体方程：Pv=RTPV=m_R。_T/MQv=Cv_dTQp=Cp_dTCp-Cv=R另外求比热可以用直线差值法！第三章、热力学第一定律1、闭口系统：Q=W+U微元：q=w+du 注：这个是过程量的微元符号2、 闭口绝热w+du=03、闭口可逆q=Pdv+du4、闭口等温q=w5、闭口可逆定容q=du6、理想气体的热力学能公式dU=Cv_dT一切过程都适用。为什么呢？ 因为U是个状态量，只与始末状态有关、与过程无关。U是与T相关的单值函数，实际气体只有定容才可以用6、开口系统ps.公式在书46页3-127、推动功Wf=P2V2-P1V1算是一个分子流动所需要的微观的能量a、推动功不是一个过程量，而是一个仅取决于进出口状态的状态量。b、推动功不可以被我们所利用，其存在的唯一价值是使气体流动成为开系。8、焓重要！微观h=u+PV U分子静止具有的内能 PV分子流动具有的能量a、焓是一个状态量，对理想气体仍然为温度T的单值函数。b、焓在闭口系统中无物理意义，仅作为一个复合函数。9、技术功从技术角度，可以被我们利用的功Wt=0.5c2+gZ+Ws(轴功)q=h+Wt当忽略动位能时，Wt=Wsq=h+Ws=PV+u+w膨胀功10、可逆定容的方程Ws=-VdP 表示对外输出的轴功。与dU一样，dh=CpdT对一切理想气体成立第四章理想气体的热力过程及气体压缩1、PV图初始点，终止点步骤1：在画出4条线：等压、等容、等温、绝热步骤2：在等压线上方下方为升压(降压)在等容线右侧左侧膨胀(压缩 功W>0<0在等温线上方下方升温(降温 T>0<0在绝热线上方下方吸热(放热 Q>0<0步骤3：写出多变过程n的范围2、多变过程的求解步骤：a、先求出所有过程的初终点P、V、Tb、确认各过程的多变指数n=c、各过程u=Cv_T，h=Cp_Td、求出Q、W、Wte、画出PV图验算ps.书67、68页表4-1包含了所有我们所学的根本情况此表非常重要！第五章、热力学第二定律1、热效率=1-Q2/Q1 Q2取正值2、卡诺循环：其意义在于指明了热变功的极限(ma_)=1-T2/T13、熵变的公式推导：q=Tds=Pdv+CvdTds=P/v_dv+Cv/T_dTs=Rln(v2/v1)+Cvln(T2/T1)q=Tds=h+Wt=-vdP+CpdTds=Cp/T_dT-R/P_dPs=Cpln(T2/T1)-Rln(P2/P1)4、可逆公式小结：q=Tdsw=Pdvwt=-vdP第七章、水蒸气1、 工业中水蒸气是实际气体，无法使用理想气体的方程。2、水蒸气的发生过程定压预热饱和水定压汽化T不变干饱和蒸汽定压过热3、水蒸气的p-v图一点：临界点气液不分的点；两线：饱和液体线临界点右下方曲线饱和蒸汽线临界点左下方曲线三区：未饱和液体区饱和液体线左侧，临界等温线以下、湿饱和蒸汽区饱和液体线以及饱和蒸汽线包围区域、过热蒸汽区饱和蒸汽线右侧，临界等温线以下。五种状态：未饱和水状态、饱和水状态、 湿饱和蒸汽状态、干饱和蒸汽状态、过热蒸汽状态。4、干度：_=mv/mv+mwps.概念以及公式在课本124、125页7-2第八章、湿空气1、湿空气=干空气+水蒸气2、分压定律、分容积定律、质量成分、容积成分、摩尔成分、折合分子量湿空气、混合气体参数的计算、绝对湿度，相对湿度、含湿量、湿空气的焓、干球温度、露点温度、绝热饱和与湿球温度的概念和对应相关的公式都要熟悉。3、这里讲解如何在焓湿图中找含湿量、干球温度、湿球温度和露点温度。首先你得知道其中两个量。例子：一个房间内的干球温度为25，含湿量为5g/kga，求湿球温度和露点温度？首先露点温度是干球温度干球温度为25，含湿量为5g/kga对应点垂直下来到等相对湿度为100%的线所对应的温度。其次湿球温度是干球温度干球温度为25，含湿量为5g/kga对应点做左下方45°等焓线至等相对湿度为100%的线所对应的温度。其他的都是以此类推！第九章、气体和蒸汽的流动1、稳态稳流的含义稳态：状态不随时间变化稳流：流量恒定2、连续性方程前提：稳态稳流ps：书164页公式9-1、9-23、绝热稳定流动能量方程增速：必须以本身储能的减少为代价，适用于任何工质、可逆和不可逆方程ps：书164页公式9-3、9-4、9-5、9-64、音速：a=kRT理想气体：只随着绝对温度而变化5、马赫数：M=c/a a：音速； c：气体流速M>1 超音速M=1 临界音速M<1 亚音速因书上的公式概念都很明晰，就不做过多介绍。ps：书166、167页9-7、9-8、9-9、9-10、9-126、在此介绍一下题型：一、流体流过一喷管喷管的设计计算Po、To如P1、T1、c1求出滞点、Pb背压或者说环境压力、k=1.4，求最大c。设计的触发点为P2=Pb才能到达最大速度cm解：Pb/Po>0.528=Pc/Po 那么Pb>Pc故c2<c临 故设计为渐缩型喷管Pb/Po<0.528=Pc/Po 那么Pb<Pc故c2>c临 故c2>a分类讨论:假设co<c临 那么为渐缩渐扩型喷管假设co>c临 那么为渐扩型喷管二、流体流过一渐缩型喷管喷管的校核计算Po、To、h2、Pb。求最大c。解：Pb/Po>0.528=Pc/Po 那么Pb>Pc故P(min)=Pb c<a 亚音速Pb/Po<0.528=Pc/Po 那么Pb<Pc故P(min)=P临 c=a 临界音速第 9 页 共 9 页