工程热力学考试大纲-上海交通大学机械与动力工程学院

工程热力学考试大纲1上海交通大学机械与动力工程学院工程热力学考试大纲第一部分基本概念1·1系统系统、外界、边界；开口系（控制容积）、闭口系（控制质量）；绝热系；孤立系；简单可压缩系。1·2平衡状态和状态参数平衡状态、平衡状态的充要条件；平衡与稳定；状态参数，系统两状态相同的判定；状态参数的特征；强度量与广延量；状态参数图与平衡状态。1·3温度温标温度的物理概念；热力学温标、国际摄氏温标与热力学温标的关系1·4压力压力、压力的单位、系统绝对压力、当场大气压、真空度。1·5状态方程理想气体的状态方程、气体常数、通用气体常数；范德瓦尔方程、维里方程。1·6准静态过程和可逆过程准静态过程、可逆过程；可逆过程与准静态过程关系；可逆过程和准静态过程在状态参数图上的表示。1·7循环循环、循环特性、正向循环（动力循环）、逆向循环（制冷循环和热泵循环）；可逆循环。循环的经济性指标1·8功和热量功和热量的定义、特征；可逆过程中的容积变化功(膨胀功或压缩功)及在压容图（p-v图）的表示；可逆过程的热量及在温熵图（T-s图）的表示。第二部分气体的性质2·1理想气体及其混合气的性质理想气体、标准状态理想气体的摩尔体积；气体的比热容、理想气体的比定压热容与比定容热容；理想气体比热容比（理想气体的比热容比等于绝热指数）；迈耶公式；理想气体的比定压热容容恒大于比定容热容容。理想气体的热力学能（以前称内能）与焓、任意过程的热力学能及焓的变化量Δu、Δh；理想气体熵变的定义、计算式。理想气体混合气体、折合分子量、折合气体常数；质量分数、摩尔分数、体积分数及相互关系；折合分子量和折合气体常数计算。理想气体混合气的分压力定律和分体积定律；利用摩尔分数计算分压力。混合气体的比热容、热力学能、焓及混合气过程的熵变计算式2·2水和蒸汽的性质饱和状态、饱和状态的温度和压力一一对应、克拉贝隆—克劳修斯方程；水定压汽化过程的p-v图及T-s图：临界点、饱和液线饱和干蒸汽线、未饱和液区、湿蒸汽区和过热区、过冷液、饱和液、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽和过热蒸汽；干度、湿饱和蒸气比体积、热力学能、焓及熵的计算；汽化潜热。工程热力学考试大纲2上海交通大学机械与动力工程学院2·3湿空气湿空气、水蒸气的分压力及干空气分压力；饱和湿空气、湿空气的吸湿能力、使空气达到饱和的途径；绝对湿度、相对湿度、含湿量d；湿空气的焓和焓—湿图第三部分气体的热力过程3·1理想气体的基本热力过程多变过程、定压过程、定温过程、定熵过程（可逆绝热过程）、定容过程及过程方程、在p-v图和T-s图上的表示；理想气体多变过程中热力学能、焓及熵变计算；多变过程中气体的比热容；多变过程中的容积变化功、多变过程中的技术功、多变过程的热量；p-v图及T-s图各参数的变化规律。3·2水蒸气的基本热力过程水蒸气定压过程的热量、水蒸气的绝热过程的功、水蒸气的定容的压力和干度；水蒸气的节流。3·3湿空气的热力过程湿空气加热过程、冷却去湿过程、绝热增湿过程、绝热混合过程、干燥过程的参数、热量和析水量；湿空气节流。第四部分热力学第一定律4·1热力学第一定律的实质4·2膨胀功、技术功和流动功可逆过程的容积变化功；技术功、技术功的计算及在p-v图上表示；内部功、轴功；推动功、流动功。4·3热力学第一定律表达式热力学第一定律基本表述和一般表达式；闭口系第一定律的解析式及在过程、循环和孤立系中的应用；稳流开系第一定律表达式。4·4喷管内气体的流动气体在喷管（或扩压管）内流速变化的压力条件和几何条件；滞止过程、滞止参数；音速、马赫数；临界截面、临界压力、临界温度、临界压力比；喷管内流速和流量分析及计算、背压和背压对收缩喷管及缩放喷管的流速和流量的影响；气体在扩压管中流动；速度系数和能量损失系数及气体在喷管内不可逆流动。4·5绝热节流绝热节流的特征、气体的焦耳—汤姆逊系数、转回温度和转回曲线。4·6压气机的热力过程压气机分类和特征；单级活塞式压气机的理论耗功；余隙容积、余隙容积百分比、容积效率、余隙容积对压气机理论耗功的影响；多级压缩节间冷却及各级的增压比、多级压缩节间冷却耗功计算、活塞式压气机定温效率；叶轮式压气机绝热效率及压气机所需的功、叶轮式压气机的绝热效率。工程热力学考试大纲3上海交通大学机械与动力工程学院第五部分热力学第二定律5·1热力学第二定律的两种表述5·2卡诺循环和卡诺定理卡诺循环的组成、卡诺循环的热效率、卡诺制冷循环的制冷系数和卡诺热泵循环的供暖系数；卡诺定理及其推论。5．3平均吸（放）热温度和多热源热机的热效率系统在可逆过程中的平均吸（放）热温度、多热源可逆循环的热效率和概括性卡诺循环（如斯特林循环）的热效率。5·4克劳修斯积分和热力学第二定律的数学表达式克劳修斯积分不等式和积分等式、热力学第二定律的数学表达式、孤立系统的熵增原理及过程进行判据。5·5熵和熵方程熵的定义、不可逆过程熵变的计算；熵流、熵产；一般开系熵方程、闭口系熵方程、稳态稳流系统熵方程。5。6作功能力损失与熵产热量的可用能、闭口系的作功能力、稳流开系的作功能力、系统作功能力损失和熵产。第六部分热力学一般关系式及实际气体性质6·1亥姆霍兹函数和吉布斯函数亥姆霍兹函数F和吉布斯函数G的定义及物理意义6·2麦克斯伟关系吉布斯方程；麦克斯伟关系；体积膨胀系数、等温压缩率、压力温度系数及其相互关系。6·3熵、热力学能、焓及比热容容的一般表达式第一ds方程及第二ds方程；热力学能的一般方程、焓的一般方程、Vpcc的一般关系。6·4普遍化状态方程和通用压缩因子图压缩因子及其物理意义；对比参数、对应态原理；通用压缩因子图。第七部分热力循环7·1循环分析的目的和方法循环分析的目的和方法；第一定律分析法、第二定律分析；空气标准。7·2活塞式内燃机循环活塞式内燃机混合加热理想循环（又称萨巴德循环）构成、循环的特性参数及特性点参数计算；循环热效率及特性参数对热效率的影响分析；活塞式内燃机定压加热理想循环（又称狄塞尔循环）构成、循环的特性参数及特性点参数计算；循环热效率及特性参数对热效率的影响分析；活塞式内燃机定容工程热力学考试大纲4上海交通大学机械与动力工程学院加热理想循环（又称奥托循环）构成、循环的特性参数及特性点参数计算；循环热效率及特性参数对热效率的影响分析；活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较。7·3燃气轮机装置循环燃气轮机装置定压加热的理想循环（又称布雷顿循环）的构成、循环增压比、循环增温比、装置热效率计算及分析；燃气轮机装置定压加热的实际循环、压气机绝热效率、燃气轮机的相对内效率、循环内部热效率；回热和回热度；回热的基础上分级压缩、中间冷却和分级膨胀、中间再热。7·４蒸汽动力装置循环基本蒸汽动力循环—朗肯循环构成、p-v图和T-s图、利用图或表确定各状态点参数、朗肯循环的热效率；蒸汽参数对热效率的影响分析；有摩阻的实际循环、汽轮机的相对内效率、循环内部热效率；理想耗汽率、内部功耗汽率、有效功耗汽率；再热循环构成、p-v图和T-s图、利用图或表确定各状态点参数、循环的热效率和分析；抽汽回热循环构成、p-v图和T-s图、抽汽量、利用图或表确定各状态点参数、循环的热效率和分析；7·５制冷装置循环逆向卡诺循环；制冷量；压缩空气制冷循环构成及T-s图、制冷系数、制冷量与循环增压比关系；回热式压缩空气制冷循环；压缩蒸汽制冷循环构成、T-s图和logp-h图、利用图或表确定各状态点参数、制冷系数；制冷剂性质；热泵循环的一般概念。参考书：《工程热力学》第三版沈维道等编