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工程热力学与传热学试题及答案

工程热力学与传热学试题及答案
工程热力学与传热学试题及答案

《工程热力学与传热学》

一、填空题(每题2分,计20分)

1.如果热力系统与外界之间没有任何形式的能量交换,那么这个热力系统一定是( )

2.理想气体的比热容只与( )参数有关。

3.若组成热力系统的各部分之间没有热量传递,热力系统将处于热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。

4.若组成热力系统的各部分之间没有相对位移,热力系统将处于力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。

5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。

6.湿空气压力一定时,其中水蒸气的分压力取决于( )。

7. 再热循环的目的是( )。

8. 回热循环的主要目的是( )。

9.热辐射可以不依靠( ),在真空中传播。

10. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与( )的过程无关。

二. 判断题(每题1分,计20分)

1.孤立系统的热力状态不能发生变化;()

2.孤立系统就是绝热闭口系统;()

3.气体吸热后热力学能一定升高;()

4.只有加热,才能使气体的温度升高;()

5.气体被压缩时一定消耗外功;()

6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;()

7.流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关;()

8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。()

9.理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。()

10.对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。()

11.一切可逆热机的热效率均相同;()

12.不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率;()

13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变等于可逆过程的熵变;()

14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程的熵变大于可逆过程的熵变;()

15.不可逆过程的熵变无法计算;()

16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;()

17.封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。()

18.由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加;()

19.知道了温度和压力,就可确定水蒸气的状态;()

20.水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W;()

三. 问答题(每题5分,计20分)

1. 说明什么是准平衡过程什么是可逆过程指出准平衡过程和可逆过程的关系。

2. 试指出膨胀功,轴功,技术功,流动功的区别和联系,写出可逆过程中膨胀功,技术

功的计算公式。

3. 写出开口系统稳定流动能量方程式的表达式,说明式中各量的含义。

4. 什么是饱和湿空气什么是未饱和湿空气如何将未饱和湿空气转变为饱和湿空气

四 . 计算题(每题10分,计40分)

kg空气经过定温膨胀的可逆过程,从初态压力为 p1= bar,t1=300 oC膨胀到终态容积为初态容积的5倍。试计算:(1)空气的终态参数;(2)对外界所作的膨胀功和交换的热量;(3)热力学能,焓和熵的变化量。设空气的c p= kJ/(kg·K),R g= kJ/(kg·K),K=。

2.两质量相同,比热容相同(为常数)的物体A,B,初温各为T A与T B,用它们作高温热

源和低温热源,使可逆机在其间工作,直至两物体温度相等为止。

试求:(1)平衡时的温度T m;

(2)可逆机的总功量;

(3)如果两物体直接进行热交换至温度相等,求此平衡温度T m及两物体的总熵变。

Kmol的理想气体,从初态p1= MPa,T1=340 K绝热膨胀到原来体积的2倍。已知气体的

C p,m= kJ/(mol·K),C v,m= kJ/(mol·K),试确定在下述情况下气体的终温,对外所

作的功及熵的变化量。(1)可逆绝热过程;(2)气体向真空自由膨胀。

4.欲设计一热机,使之能从温度为973 K的高温热源吸热2 000 kJ,并向温度为303 K的

冷源放热800 kJ。试确定(1)此循环能否实现(2)若把此热机当作制冷机用,从冷源吸热800 kJ,是否可能向热源放热2 000 kJ此时,至少需耗多少功

一、填空题

1孤立系统 2温度 3温度差4压力差 5过热蒸汽6 含湿量7增加蒸汽干度8提高进入锅炉的给水温度9中间介质 10工质经历

二、判断题

1-5错错错错对 6-10对对错错错 11-15错错对错错 16-20错错错错错

三. 问答题1、答:(1)准平衡过程:是假设过程中系统所经历的每一个状态都无限接近平衡态的过程,(2)可逆过程:是指如果系统完成了某一过程之后,再沿着原路逆行,恢复到原来的状态,外界也随之回复到原来的状态的过程。(3)准平衡过程和可逆过程的关系:准平衡过程着眼于系统内的平衡,可逆过程着眼于系统和外界的总平衡。一个准平衡过程不一定是可逆过程,但一个可逆过程一定是一个准平衡过程。可逆过程是无耗散的准平衡过程。

2.答:(1)膨胀功:是由于工质体积的变化对外所做的功;技术功:是指工程技术上可以直接利用的功,包括宏观动能,宏观位能,轴功;流动功:推动工质流动而做的功称为流动功。膨胀功,技术功,流动功的联系为:)(2

1)(2

f s 1122t pv z

g c w v p v p w w ?+?+?+

=-+=。 (2)可逆过程中膨胀功的计算公式:?

=2

1

d v p w ;技术功的计算公式:?-=21

t d p v w 。

3.答:(1)开口系统稳定流动的能量方程式为:s 2f 2

1

w z g c h q +?+?+?=。

(2)式中各量含义:q 为工质与外界交换的热量,h ?为工质进出口焓的变化,2

f 2

1c ?为工质宏观动能的

变化,z g ?为工质宏观位能的变化,s w 系统对外所作轴功。

4.答:(1)饱和湿空气:是由干空气和干饱和水蒸气组成的空气。(2)不饱和湿空气:是由干空气和过热水蒸气组成的空气。(3)将未饱和湿空气转变为饱和湿空气的方法有两种:

方法1:湿空气温度T 一定时,增加水蒸气分压力 )(s max v v T p p p ==, 方法2:保持水蒸气含量v p 不变,降低湿空气温度)(v s p T T =。

四 . 计算题

1.解:(1)取空气为热力系统,对可逆定温过程1-2,由参数间的相互关系得:

.bar 961.15

1

807.912

1

2=?==v v p p 由理想气体状态方程式得;

kg

/m 5838.05m

/kg 7167.010807.9)300273(10287.03123531

1g 1===?+??==

v v p T R v

定温过程:K 57321==T T

(2)气体对外所作的功及交换的热量:

kJ 4.5295ln )1677.02(10807.9ln

51

211T T =????===V V V p Q W

(3)过程中热力学能,焓,熵的变化为:

K /kJ 8923.0ln

,0,01

2

g 212121==?=?=?---V V mR S H U 2.解:(1)取A ,B 物体及热机为孤立系统, 则有:0E B A iso =?+?+?=?S S S S , 其中:0E =?S ,

因此:?

?=+=?+?=?m 1

m B 0d d B A iso T T T T T

T mc T T

c m S S S

即: 0ln 0ln ln B

A 2

m B m

A m ==+T T T T T mc T T mc ,

或 1B

A 2

m =T T T ,所以 B A m T T T =

(2)A 物体为有限热源,过程中放出热量1Q ,B 物体为有限冷源,过程中要吸收热量2Q ,并且:)(),

(B m 2m A 1T T mc Q T T mc Q -=-=,

热机为可逆热机时,由能量守恒:

)2()()(m B A B m m 121T T T mc T T mc T T mc Q Q W -+=---=-=。

(3)两物体直接进行能量交换直至温度相等时,可列出能量守恒方程: )()(A 'm 'm 1T T mc T T mc -=- 因此: 2

B

A '

m T T T +=

3.解:首先计算比热容比:33.112

.2544

.33m

,V m ,==

=C C p γ (1)对可逆绝热过程: 终温:K 270)2

1

(K 340)(

133.1121

12=?==--κV V T T 。

对外所作的功:

J

7581K )270340()K mol /(J 12.25mol 101)

()(3

21m ,V 21V =-????=-=-=T T nC T T mc W

熵的变化量:0=?S

(2)气体向真空自由膨胀,有0=W ,又过程绝热,则0=Q ,因此由闭口系能量方程U W Q ?+=,得0=?U 。 即终温:K 34012==T T 熵的变化量:

K

/kJ 77.52ln )K mol /(J 314.8mol 101ln

ln

)ln

ln

(31

21

2g 1

2g 1

2=????===+=?V V nR V V mR V V R T T c m S V

4.解:(1)方法1:利用克劳修斯积分式来判断循环是否可行,

0K /kJ 585.0K

303kJ

800K 973kJ 00022

21

1<-=-+=

+

=

?

T Q T Q T

Q

δ

所以此循环能实现,且为不可逆循环。

或方法2:利用孤立系统熵增原理来判断循环是否可行,孤立系统由高温热源,低温热源,热机及功源组成,因此:

K /kJ 585.0K

303kJ

800K 973kJ 0002002

21

1W R L H iso >=+-=

+++

=

?+?+?+?=?T Q T Q S S S S S 孤立系统的熵是增加的,所以此循环可以实现。

(2)若将此热机当作制冷机使用,使其逆行,显然不可能进行。也可借助与上述方法的任一种重新判断。

若使制冷机能从冷源吸热800 kJ ,假设至少耗功W min ,根据孤立系统熵增原理,

0K

303kJ

800K

973kJ 80000net

2

21

1W R L H iso =-+

+=

+++

=

?+?+?+?=?W T Q T Q S S S S S i

解得:kJ 7691min =W 。

工程热力学与传热学课程总结与体会

工程热力学与传热学课 程总结与体会 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体 会 院系:水利建筑工程学院给排水科学与工 程 班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望 传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物

医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国

传热学基础试题及答案

传热学基础试题 一、选择题1.对于燃气加热炉:高温烟气→内炉壁→外炉壁→空气的传热过 程次序为A.复合换热、导热、对流换热 B.对流换热、复合换热、导热 C. 导热、对流换热、复合换热 D.复合换热、对流换热、导热2.温度对辐射 换热的影响()对对流换热的影响。大于 D.可能大于、小于 C. 小于 A.等于 B.2℃的壁面,2777)、温度为3.对流换热系数为1000W/(m℃ 的水流经·K)其对流换热的热流密度为( 24 42×1010W/mW/m ×2424 W/m W/m ××1010),rt2112。)的导热问题中,稳态时有( dtdtdtdtdtdt??? C. B. A. drdrdrdrdrdr r?r1r?rr1r?r?rr?rr?r22125.黑体的有效辐射____其本身辐射,而灰体的有 效辐射()其本身辐射。 A.等于等于 B.等于大于 C.大于大于 D.大于等于 6.有一个由四个平面组成的四边形长通道,其内表面分别以1、2、3、4表示, 已知角系数X1,2=,X1,4=,则X1,3为()。 A. 0.5 B. 0.65 C. D. 7.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 )会最有效。.当采用加肋片的方法增强传热时,将肋片加在(8. A. 换热系数较大一侧 B. 热流体一侧 C. 换热系数较小一侧 D. 冷流体一侧 9. 某热力管道采用两种导热系数不同的保温材料进行保温,为了达到较好的保温效果,应将 ( )材料放在内层。 A. 导热系数较大的材料 B. 导热系数较小的材料 C. 任选一种均可 D. 不能确定 10.下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( ) A.增加流体流速 B.管内加插入物增加流体扰动 C. 设置肋片 D.采用导热系数较小的材料使导热热阻增加 11.由炉膛火焰向水冷壁传热的主要方式是( ) A.热辐射 B.热对流 C.导热 D.都不是 12.准则方程式Nu=f(Gr,Pr)反映了( )的变化规律。 A.强制对流换热 B.凝结对流换热 C.自然对流换热 D.核态沸腾换热 13.判断管内紊流强制对流是否需要进行入口效应修正的依据是( ) ≥70 ≥10 C.l/d<50 d<10 44d 14.下列各种方法中,属于削弱传热的方法是( )

《工程热力学与传热学》——期末复习题

中国石油大学(北京)远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一. 选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化;(×) 2. 孤立系统就是绝热闭口系统;(×) 3. 气体吸热后热力学能一定升高;(×) 4. 只有加热,才能使气体的温度升高;(×) 5. 气体被压缩时一定消耗外功;(√ ) 6. 封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;(√ ) 7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历的过程无关;(√ ) 8. 在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。(×) 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。(×) 10. 对于确定的理想气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。(×) 11. 一切可逆热机的热效率均相同;(×) 12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率;(×) 13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆 过程的熵变等于可逆过程的熵变;(√ ) 14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆 过程的熵变大于可逆过程的熵变;(×) 15. 不可逆过程的熵变无法计算;(×) 16. 工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;(×) 17. 封闭热力系统发生放热过程,系统的熵必然减少。(×) 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加;(×) 19. 知道了温度和压力,就可确定水蒸气的状态;(×) 20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W;(×) 21. 对未饱和湿空气,露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。(√) 二. 问答题

工程热力学基本概念

第一章 1.基本概念 热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。 边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。 外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。 闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。 开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。 状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。 温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。 相对压力:相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。 比容:单位质量工质所具有的容积,称为工质的比容。 密度:单位容积的工质所具有的质量,称为工质的密度。 强度性参数:系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同,与质量多少无关,没有可加性,如温度、压力等。在热力过程中,强度性参数起着推动力作用,称为广义力或势。

《传热学期末复习试题库》含参考答案

传热学试题 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间的传热量。 二、填空题 1.热量传递的三种基本方式为、、。 (热传导、热对流、热辐射) 2.热流量是指,单位是。热流密度是指,单位是。 (单位时间所传递的热量,W,单位传热面上的热流量,W/m2) 3.总传热过程是指,它的强烈程度用来衡量。 (热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,总传热系数) 4.总传热系数是指,单位是。 (传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间的传热量,W/(m2·K)) 5.导热系数的单位是;对流传热系数的单位是;传热系数的单位是。 (W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))

工程热力学与传热学详解

工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月

实验一 非稳态(准稳态)法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料(不良导体)的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 本实验是根据第二类边界条件,无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ,初始温度为t 0,平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热(见图1)。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ,τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下: 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为:

???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中:τ — 时间;λ — 平板的导热系数; a — 平板的导温系数;n μ— πn ,n = 1,2,3,………; F 0 — 2δτa 傅里叶准则;0t — 初始温度; c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长,F 0数变大,式(1-1)中级数和项愈小,当F 0> 0.5时,级数和项变得很小,可以忽略,式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见,当F 0> 0.5后,平板各处温度和时间成线性关系,温度随时间变化的速率是常数,并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时,平板中心面x =0处的温度为: ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为: ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为: λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ,再测出t ?,就可以由式(1-3)求出导热系数: t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上,无限大平板是无法实现的,实验总是用有限尺寸的试件,一般可认为,试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时,两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理,在准稳态时,有下列关系:

工程热力学知识点总结

工程热力学大总结 '

… 第一章基本概念 1.基本概念 热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。 边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。 外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。 闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。 ) 开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 } 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。 状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。

传热学试题库含答案

《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。 5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。 7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。 四、简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况)3. 试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K)) 4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作用。) 5.结合你的工作实践,举一个传热过程的实例,分析它是由哪些基本热量传递方式组成的。 (提示:学会分析实际传热问题,如水冷式内燃机等) 6.在空调房间内,夏季与冬季室内温度都保持在22℃左右,夏季人们可以穿短袖衬衣,而冬季则要穿毛线衣。试用传热学知识解释这一现象。 (提示:从分析不同季节时墙体的传热过程和壁温,以及人体与墙表面的热交换过程来解释这一现象(主

《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用

《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用 (华南农业大学,工程学院,广州510642) 摘要:自18世纪30年代发明近代动力机械以来,人类的生产力出现了质的飞跃,生产水平跨上了一个个新的台阶。随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。这个进程至今仍在继续当中。传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。热传递现象更是无时无处不在,它的影响几乎遍及所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。 关键词:热传递传热学机械领域发展趋势 The application of engineering thermodynamics and heat transfer in mechanical field Qian Jianping (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion engines and gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development of heat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere at all times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields. Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency 热传递现象无时无处不在,它的影响几乎遍及现代所有的工业部门,也渗透到农业、林业等许多技术部门中。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识,而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 热科学的工程领域包括热力学和传热学。传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析,因后裔只讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的,即导热、对流和辐射。传热学是研究不同温度的物体,或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象,而且广泛存在于工程技术领域。例如,提高锅炉的蒸汽产量,防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等,都是典型的传热问题。 传热学的应用非常广泛,几乎渗透到生活的各个领域,如:传热学在传统机械工业领域和农业机械领域中的应用,传热学在高新技术机械领域中的应用等。 以下将《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用分为两个方面进行介绍。 1、传热学在传统工业机械领域和农业机械领域中的应用

传热学习题及参考答案

《传热学》复习题 一、判断题 1.稳态导热没有初始条件。() 2.面积为A的平壁导热热阻是面积为1的平壁导热热阻的A倍。() 3.复合平壁各种不同材料的导热系数相差不是很大时可以当做一维导热问题来处理() 4.肋片应该加在换热系数较小的那一端。() 5.当管道外径大于临界绝缘直径时,覆盖保温层才起到减少热损失的作用。() 6.所谓集总参数法就是忽略物体的内部热阻的近视处理方法。() 7.影响温度波衰减的主要因素有物体的热扩散系数,波动周期和深度。() 8.普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。() 9. 傅里叶定律既适用于稳态导热过程,也适用于非稳态导热过程。() 10.相同的流动和换热壁面条件下,导热系数较大的流体,对流换热系数就较小。() 11、导热微分方程是导热普遍规律的数学描写,它对任意形状物体内部和边界都适用。( ) 12、给出了边界面上的绝热条件相当于给出了第二类边界条件。 ( ) 13、温度不高于350℃,导热系数不小于0.12w/(m.k)的材料称为保温材料。 ( ) 14、在相同的进出口温度下,逆流比顺流的传热平均温差大。 ( ) 15、接触面的粗糙度是影响接触热阻的主要因素。 ( ) 16、非稳态导热温度对时间导数的向前差分叫做隐式格式,是无条件稳定的。 ( ) 17、边界层理论中,主流区沿着垂直于流体流动的方向的速度梯度零。 ( ) 18、无限大平壁冷却时,若Bi→∞,则可以采用集总参数法。 ( ) 19、加速凝结液的排出有利于增强凝结换热。 ( ) 20、普朗特准则反映了流体物性对换热的影响。( ) 二、填空题 1.流体横向冲刷n排外径为d的管束时,定性尺寸是。 2.热扩散率(导温系数)是材料指标,大小等于。 3.一个半径为R的半球形空腔,空腔表面对外界的辐射角系数为。 4.某表面的辐射特性,除了与方向无关外,还与波长无关,表面叫做表面。 5.物体表面的发射率是ε,面积是A,则表面的辐射表面热阻是。 6.影响膜状冷凝换热的热阻主要是。

工程热力学与传热学(第十七讲)11_1、2、3

第十一章蒸汽压缩制冷循环 制冷:对物体进行冷却,使其温度低于周围环境温度,并维持这个低温,称为制冷。 制冷技术广泛应用于生产、科研、生活中。 制冷循环的目的:是将低温热源的热量转移到高温热源。 根据热力学第二定律,为了达到这个目的,必须提供机械能或热能作为代价。 根据所消耗的能量形式不同,一般可将逆循环分为两大类: ①消耗机械能的压缩式制冷循环。 包括:空气压缩制冷循环和蒸汽压缩制冷循环。 ②消耗热能的制冷循环。 包括:蒸汽喷射式制冷循环和吸收式制冷循环。 本章介绍最常用的蒸汽压缩制冷循环,并分析提高其经济性的途径。 第一节制冷剂及p-h图 制冷剂是制冷装置的工质,主要是低沸点物质。蒸汽压缩制冷装置中的制冷剂主要是氟里昂和液氨。 常用的氟利昂有:氟利昂12(CF2Cl2)、氟利昂22(CHF2Cl)、氟利昂134a (C2H2F4)、氨等。物理性质见表11-1。

制冷剂在制冷循环中存在汽-液相变,为了计算制冷循环中个过程的能量变化和状态参数,需要查找制冷剂的饱和蒸汽表和过热蒸汽表。 但是,工程上更多的是应用制冷剂的压-焓图(p-h图)进行分析。 p-h图是根据制冷剂蒸汽性质表绘制的。 p-h图是以logp为纵坐标、以h为横坐标建立的半对数坐标图。 如图11-1所示。 说明:①采用logp为坐标,可以使压力从0.001~0.01Mpa,从0.01~0.1Mpa,从0.1~1Mpa所占的坐标高度相同,使低压区图线面积增大,读数更准确。 ②因为实际蒸汽压缩制冷循环常用的工作压力围都远低于临界压力,所以工程上使用的p-h图都没有绘制较高压力部分。 p-h图分析:全图共有六条线、三个区(未饱和液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区)和一个点临界点C)。

武汉理工工程热力学和传热学作业

工程热力学和传热学 第二章基本概念 一.基本概念 系统: 状态参数: 热力学平衡态: 温度: 热平衡定律: 温标: 准平衡过程: 可逆过程: 循环: 可逆循环: 不可逆循环: 二、习题 1.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程,这种说法对吗? 2.牛顿温标,用符号°N表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°N和200°N,且线性分布。(1)试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式;(2)绝对零度为牛顿温标上的多少度? 3.某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917MPa,而当地大气压力为0.1013MPa,

当航行至另一海域,其真空度变化为0.0874MPa,而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4.如图1-1所示,一刚性绝热容器内盛有水,电流通过容器底部的电阻丝加热 水。试述按下列三种方式取系统时,系统与外界交换的能量形式是什么。 (1)取水为系统;(2)取电阻丝、容器和水为系统;(3)取虚线内空间为系统。 图 1-1 5.判断下列过程中那些是不可逆的,并扼要说明不可逆原因。 (1)在大气压力为0.1013MPa时,将两块0℃的冰互相缓慢摩擦,使之化为0℃的水。 (2)在大气压力为0.1013MPa时,用(0+dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。 (3)一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩(不计摩擦)。 (4)100℃的水和15℃的水混合。 6.如图1-2所示的一圆筒容器,表A的读数为 360kPa;表B的读数为170kPa,表示室I压力高于 室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: (1)真空室以及I室和II室的绝对压力; (2)表C的读数; (3)圆筒顶面所受的作用力。 图1-2 第三章热力学第一定律

工程热力学与传热学课程总结与体会(DOC)

工程热力学与传热学 题目:工程热力学与传热学课程总结与体会院系:水利建筑工程学院给排水科学与工程班级:给排水科学与工程一班 姓名:张琦文 指导老师:姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望

传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于 应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言:通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现

象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来,蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现,传热研究更是得到了飞速的发展,被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争,而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国际问题。传热学在促进经薪发展和加强环境保护方面起着举足轻重的作用。20世纪以前传热学是作为物理热学的一部分而逐步发展起来的。20世纪以后,传热学作为一门独立的技术学科获得迅速发展,越来越多地与热力学、流体力学、燃烧学、电磁学和机械工程学等一些学科相互渗透,形成多相传热、非牛顿流体传热、燃烧传热、等离子体传热和数值计算传热等许多重要分支。现在,机械工程仍不断地向传热学提出大量新的课题。如浇铸和冷冻技术中的相变导热,切削加工中的接触热阻和喷射冷却,等离子工艺中带电粒子的传热特性。核工程中有限空间的自然对流,动力和化工机械中超临界区换热,小温差换热,两相流换热,复杂几何形状物体的换热湍流换热等。随着激光等新的实验技术的引入和计算机的应用,为传热学的发展提供了广阔前景。 传热学是研究热量传递规律的一门学科,生产部门存在的多种多样的热量传递问题都可以用传热学来解决,这些部门包括能源、化工、冶金、建筑、机械制造、电子、制冷、

工程热力学基本概念

第一章 工质:实现热能和机械能之间转换的媒介物质。 系统:热设备中分离出来作为热力学研究对象的物体。 状态参数:描述系统宏观特性的物理量。 热力学平衡态:在无外界影响的条件下,如果系统的状态不随时间发生变化,则系统所处的状态称为热力学平衡态。 压力:系统表面单位面积上的垂直作用力。 温度:反映物体冷热程度的物理量。 温标:温度的数值表示法。 状态公理:对于一定组元的闭口系统,当其处于平衡状态时,可以用与该系统有关的准静态功 形式的数量n 加上一个象征传热方式的独立状态参数,即(n+1 )个独立状态参数来确定。 热力过程:系统从初始平衡态到终了平衡态所经历的全部状态。 准静态过程:如过程进行的足够缓慢,则封闭系统经历的每一中间状态足够接近平衡态,这样的过程称为准静态过程。 可逆过程:系统经历一个过程后如果系统和外界都能恢复到各自的初态,这样的过程称为可逆过程。无任何不可逆因素的准静态过程是可逆过程。 循环:工质从初态出发,经过一系列过程有回到初态,这种闭合的过程称为循环。 可逆循环:全由可逆过程粘组成的循环。 不可逆循环:含有不可逆过程的循环。 第二章 热力学能:物质分子运动具有的平均动能和分子间相互作用而具有的分子势能称为物质的热力学能体积功:工质体积改变所做的功热量:除功以外,通过系统边界和外界之间传递的能量。焓:引进或排出工质输入或

输出系统的总能量。 技术功:工程技术上将可以直接利用的动能差、位能差和轴功三项之和称为技术功。功:物质间通过宏观运动发生相互作用传递的能量。 轴功:外界通过旋转轴对流动工质所做的功。 流动功:外界对流入系统工质所做的功。 第三章 热力学第二定律: 克劳修斯说法:不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。 开尔文说法:不可能从单一热源吸热使之完全转化为有用功而不引起其他变化。卡诺循环:两热源间的可逆循环,由定温吸热、绝热膨胀、定温放热、绝热压缩四个可逆过程组成。 卡诺定理:在温度为T1 的高温热源和温度为T2 的低温热源之间工作的一切可逆热机,其热效 率相等,与工质的性质无关;在温度为T1的高温热源和温度为T2的低温热源之间工作的热机 循环,以卡诺循环的热效率为最高。 熵:沿可逆过程的克劳修斯积分,与路径无关,由初、终状态决定。 熵流:沿任何过程(可逆或不可逆)的克劳修斯积分,称为“熵流” 。 熵产:系统熵的变化量与熵流之差。 熵增原理:在孤立系统和绝热系统中,如进行的过程是可逆过程,其系统总熵保持不变;如为不可逆过程,其熵增加;不论什么过程,其熵不可能减少。 第四章

工程热力学与传热学试题及答案样本

《工程热力学与传热学》 一、填空题(每题2分,计20分) 1.如果热力系统与外界之间没有任何形式能量互换,那么这个热力系统一定是( ) 2.抱负气体比热容只与( )参数关于。 3.若构成热力系统各某些之间没有热量传递,热力系统将处在热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 4.若构成热力系统各某些之间没有相对位移,热力系统将处在力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在( )。 5.干饱和蒸汽被定熵压缩,将变为:( )。 6.湿空气压力一定期,其中水蒸气分压力取决于( )。 7. 再热循环目是( )。 8. 回热循环重要目是( )。 9.热辐射可以不依托( ),在真空中传播。 10. 流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与( )过程无关。 二. 判断题(每题1分,计20分) 1.孤立系统热力状态不能发生变化;() 2.孤立系统就是绝热闭口系统;() 3.气体吸热后热力学能一定升高;() 4.只有加热,才干使气体温度升高;() 5.气体被压缩时一定消耗外功;()

6.封闭热力系内发生可逆定容过程,系统一定不对外作容积变化功;() 7.流动功变化量仅取决于系统进出口状态,而与工质经历过程无关;() 8.在闭口热力系中,焓h是由热力学能u和推动功pv两某些构成。() 9.抱负气体绝热自由膨胀过程是等热力学能过程。() 10.对于拟定抱负气体,其定压比热容与定容比热容之比cp/cv大小与气体温度无关。() 11.一切可逆热机热效率均相似;() 12.不可逆热机热效率一定不大于可逆热机热效率;() 13.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变等于可逆过程熵变;() 14.如果从同一状态到同一终态有两条途径:一为可逆过程,一为不可逆过程,则不可逆过程熵变不不大于可逆过程熵变;() 15.不可逆过程熵变无法计算;() 16.工质被加热熵一定增大,工质放热熵一定减小;() 17.封闭热力系统发生放热过程,系统熵必然减少。() 18.由抱负气体构成封闭系统吸热后其温度必然增长;() 19.懂得了温度和压力,就可拟定水蒸气状态;() 20.水蒸气定温膨胀过程满足Q=W;() 三. 问答题(每题5分,计20分) 1. 阐明什么是准平衡过程?什么是可逆过程?指出准平衡过程和可逆过程关系。

工程热力学知识点

工程热力学复习知识点 一、知识点 基本概念的理解和应用(约占40%),基本原理的应用和热力学分析能力的考核(约占60%)。 1. 基本概念 掌握和理解:热力学系统(包括热力系,边界,工质的概念。热力系的分类:开口系,闭口系,孤立系统)。 掌握和理解:状态及平衡状态,实现平衡状态的充要条件。状态参数及其特性。制冷循环和热泵循环的概念区别。 理解并会简单计算:系统的能量,热量和功(与热力学两个定律结合)。 2. 热力学第一定律 掌握和理解:热力学第一定律的实质。 理解并会应用基本公式计算:热力学第一定律的基本表达式。闭口系能量方程。热力学第一定律应用于开口热力系的一般表达式。稳态稳流的能量方程。 理解并掌握:焓、技术功及几种功的关系(包括体积变化功、流动功、轴功、技术功)。 3. 热力学第二定律 掌握和理解:可逆过程与不可逆过程(包括可逆过程的热量和功的计算)。 掌握和理解:热力学第二定律及其表述(克劳修斯表述,开尔文

表述等)。卡诺循环和卡诺定理。 掌握和理解:熵(熵参数的引入,克劳修斯不等式,熵的状态参数特性)。 理解并会分析:熵产原理与孤立系熵增原理,以及它们的数学表达式。热力系的熵方程(闭口系熵方程,开口系熵方程)。温-熵图的分析及应用。 理解并会计算:学会应用热力学第二定律各类数学表达式来判定热力过程的不可逆性。 4. 理想气体的热力性质 熟悉和了解:理想气体模型。 理解并掌握:理想气体状态方程及通用气体常数。理想气体的比热。 理解并会计算:理想气体的内能、焓、熵及其计算。理想气体可逆过程中,定容过程,定压过程,定温过程和定熵过程的过程特点,过程功,技术功和热量计算。 5. 实际气体及蒸气的热力性质及流动问题 理解并掌握:蒸汽的热力性质(包括有关蒸汽的各种术语及其意义。例如:汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸汽、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等)。蒸汽的定压发生过程(包括其在p-v和T-s图上的一点、二线、三区和五态)。 理解并掌握:绝热节流的现象及特点 6. 蒸汽动力循环

传热学试题库含参考答案

传热学试题库含参考答案 《传热学》试题库 第一章概论 一、名词解释 1.热流量:单位时间内所传递的热量 2.热流密度:单位传热面上的热流量 3.导热:当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时,在物体各部分之间不发生相对位移的情况下,物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量,这种现象被称为热传导,简称导热。 4.对流传热:流体流过固体壁时的热传递过程,就是热对流和导热联合用的热量传递过程,称为表面对流传热,简称对流传热。5.辐射传热:物体不断向周围空间发出热辐射能,并被周围物体吸收。同时,物体也不断接收周围物体辐射给它的热能。这样,物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递,称为表面辐射传热,简称辐射传热。 6.总传热过程:热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程,称为总传热过程,简称传热过程。7.对流传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的对流传热量,单位为W/(m2·K)。对流传热系数表示对流传热能力的大小。 8.辐射传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温

度差为1K是的辐射传热量,单位为W/(m2·K)。辐射传热系数表示辐射传热能力的大小。 9.复合传热系数:单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为1K是的复合传热量,单位为W/(m2·K)。复合传热系数表示复合传热能力的大小。 10.总传热系数:总传热过程中热量传递能力的大小。数值上表示传热温差为1K时,单位传热面积在单位时间内的传热量。四、简答题 1.试述三种热量传递基本方式的差别,并各举1~2个实际例子说明。 (提示:从三种热量传递基本方式的定义及特点来区分这三种热传递方式) 2.请说明在传热设备中,水垢、灰垢的存在对传热过程会产生什么影响?如何防止? (提示:从传热过程各个环节的热阻的角度,分析水垢、灰垢对换热设备传热能力与壁面的影响情况) 3.试比较导热系数、对流传热系数和总传热系数的差别,它们各自的单位是什么? (提示:写出三个系数的定义并比较,单位分别为W/(m·K),W/(m2·K),W/(m2·K))4.在分析传热过程时引入热阻的概念有何好处?引入热路欧姆定律有何意义? (提示:分析热阻与温压的关系,热路图在传热过程分析中的作

工程热力学与传热学

一、选择题(82分) 1、 定量气体吸收热量50kJ,同时热力学能增加了80kJ,则该过程是()。A、 压缩过程 B、 膨胀过程 C、 熵减过程 D、 降压过程 正确答案: A 学生答案: A 2、 以下系统中,和外界即没有质量交换,又没有能量交换的系统是()。A、 闭口系统 B、 开口系统 C、

绝热系统 D、 孤立系统 正确答案: D 学生答案: 3、 下列各热力过程,按多变指数大小排序,正确的是() A、 定熵过程>定温过程>定压过程>定容过程 B、 定容过程>定熵过程>定温过程>定压过程 C、 定压过程>定容过程>定熵过程>定温过程 D、 定温过程>定压过程>定容过程>定熵过程 正确答案: B 学生答案: 4、 等量空气从相同的初态出发,分别经历可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态,则两过程中热力学能的变化()。

可逆过程>不可逆过程 B、 二者相等 C、 可逆过程<不可逆过程 D、 无法确定 正确答案: B 学生答案: 5、 对于理想气体的定容过程,以下说法正确的是()。A、 定容过程中工质与外界没有功量交换 B、 定容过程中技术功等于工质的体积变化功 C、 工质定容吸热时,温度升高,压力增加 D、 定容过程中工质所吸收的热量全部用于增加工质的焓值正确答案:

学生答案: 6、 某液体的温度为T,若其压力大于温度T对应的饱和压力,则该液体一定处于()状态。 A、 未饱和液体 B、 饱和液体 C、 湿蒸汽 D、 过热蒸汽 正确答案: A 学生答案: 7、 在高温恒温热源和低温恒温热源之间有卡诺热机,任意可逆热机以及任意不可逆热机, 以下说法正确的是()。 A、 卡诺热机是一种不需要消耗能量就能对外做功的机器

工程热力学基本概念与重要公式

第一章基本概念 1.基本概念 热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。 边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。 外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。 闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统,也称控制质量。 开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统,又称控制体积,简称控制体,其界面称为控制界面。 绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。 孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。 单相系:系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系:由两个相以上组成的系统称为复相系,如固、液、气组成的三相系统。 单元系:由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系:由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系:成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系:成分和相在整个系统空间呈非均匀分布,称非均匀系。 热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。 平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。 状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。 基本状态参数:在工质的状态参数中,其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。 温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。 相对压力:相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压

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