工程热力学

参考书目：

《工程热力学》，陈巨辉等．科学出版社，2017

《工程热力学》，沈维道等，第4版．高等教育出版社，2007

一、考试目的与要求

测试考生掌握工程热力学的基础知识、基本理论和方法，以及解决热力学实际工程问题的能力。考生应掌握热力学的基础知识、能量转换规律及能量有效利用的基本理论，具备分析并解决热功转换问题的理论知识和最基本的技能，熟练运用热力学定律进行各种热力过程和热力循环的分析与计算，初步具备应用数学方法分析解决工程热力学问题的能力。

二、试卷结构（满分50分）

1、填空题， 10分；

2、简答题， 20分；

3、计算题， 20分。

三、考试内容与要求

 （一）基本概念

考试内容：热能和机械能的相互转换过程，热力系统的基本概念，基本状态参数的物理意义，平衡状态、状态方程式、坐标图的概念，准静态过程与可逆过程的概念，功量与热量物理意义与热力循环的分类。

考试要求：

1 了解热能和机械能的相互转换的过程；

2.掌握热力系统的基本概念；

3.了解基本状态参数的物理意义；

4.掌握平衡状态、状态方程式、坐标图的概念；

5.掌握静态过程与可逆过程的基本概念；

6.熟悉功的概念、分类，功与热量的关系；

7.了解热力循环的分类。

（二）热力学第一动律

考试内容：热力学能和总能的概念，焓和技术功的概念及表示方法，热力学第一定律的基本定义，储存能的概念，闭口、开口系统的能量方程表达式，稳定流动能量方程表达式，能量方程式的简单应用。

考试要求：

1.掌握热力学能和总能的概念；

2.掌握焓和技术功基本概念及表达方式；

3.掌握热力学第一定律的表述内容；

4.了解储存能的概念；

5.掌握闭口、开口系统的能量方程表达式；

6.掌握稳定流动能量方程表达式；

7.运用能量方程式的简单应用。

（三）理想气体的性质与过程

考试内容：

理想气体及理想气体混合物的性质、状态方程、比热容、内能、焓和熵的基本概念，理想气体的基本热力过程，定温过程、定容过程、定压过程和绝热过程变化规律，理想气体多变过程及综合应用。

考试要求：

1．掌握理想气体的状态方程及比热容；

2．掌握理想气体的内能、焓和熵的概念；

3. 了解理想气体混合物的性质；

4. 掌握理想气体的基本热力过程；

5. 熟练掌握定温过程、定容过程和定压过程及绝热过程；

6. 了解理想气体多变过程及综合应用。

（四）热力学第二定律

考试内容：热力学第二定律的基本概念，克劳修斯表述、开尔文表述两种表述方式，卡诺循环与卡诺定理、概况性卡诺循环和多热源的可逆循环的概念，熵参数、热过程方向的判据条件，克劳修斯积分不等式，孤立系统熵增原理的应用，火用及火用方程的概念。

考试要求：

1.掌握热力学第二定律的基本概念；

2.掌握运用克劳修斯表述、开尔文表述两种表述方式；

3.掌握运用卡诺循环与卡诺定理；

4.了解概括性卡诺循环和多热源的可逆循环的概念；

5.掌握运用孤立系统熵增原理；

6.了解火用及火用方程的概念。

（五）水蒸气与湿空气

考试内容：水蒸汽的热力性质图表，水蒸汽的基本热力过程，水蒸汽图表的应用，湿空气的概念和状态参数，湿球温度和绝热饱和温度，湿空气的焓-湿图。

考试要求：

1.掌握水蒸汽的热力性质图表；

2.掌握水蒸汽的基本热力过程；

3.运用水蒸汽图表的应用；

4.掌握湿空气的概念和状态参数；

5.掌握湿球温度和绝热饱和温度；

6.了解湿空气的焓-湿图。

（六）气体与蒸汽的流动

考试内容：促使流速改变的条件，喷管流量、流速计算及其分析和外形选择和尺寸计算，背压变化时渐缩、渐缩渐放喷管内流动过程分析，有摩阻的绝热流动与绝热节流的基本概念。

考试要求：

1.掌握促使流速改变的力学条件和几何条件；

2.熟练运用喷管流量、流速计算及其分析；

3.掌握喷管外形选择和尺寸计算；

4.掌握背压变化时渐缩、渐缩渐放喷管内流动过程分析；

5.了解有摩阻的绝热流动与绝热节流的基本概念。

（七）压气机的热力过程

考试内容：单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量，余隙容积对生产量、理论耗功的影响。

考试要求：

1.掌握压气机的工作原理；

2.掌握压气机的理论耗功；

3.掌握余隙容积对生产量、理论耗功的影响。

（八）气体动力循环

考试内容：气体动力循环的概念，活塞式内燃机的混合、定压、定压加热理想循环，活塞式内燃机压缩比相同、吸热量相同时的比较和循环最高压力和最高温度相同时的比较，燃气轮机装置循环的概念，布雷顿循环概念。

考试要求：

1.了解气体动力循环的概念与实际循环的简化；

2.掌握活塞式内燃机的混合加热理想循环、定压加热理想循环、定容加热理想循环；

3.掌握活塞式内燃机压缩比相同、吸热量相同时的比较及循环最高压力和最高温度相同时的比较；

4.了解燃气轮机装置循环的概念；

5.了解布雷顿循环概念。

（九）蒸汽动力循环

考试内容：朗肯循环及其热效率，蒸汽参数对热效率的影响，有摩阻的实际循环，再热循环对蒸汽效率的影响，抽汽回热循环。

考试要求：

1.掌握朗肯循环及其热效率；

2.掌握蒸汽参数对热效率的影响；

3.了解有摩阻的实际循环；

4.掌握再热循环及其蒸汽效率；

5.掌握抽汽回热循环及其蒸汽效率。

（十）制冷循环

考试内容：压缩空气制冷循环，回热式空气制冷循环，制冷系数的概念，状态参数的确定，压缩蒸气制冷循环分析。

考试要求：

1.掌握压缩空气制冷循环；

2.掌握回热式空气制冷循环；

3.掌握制冷系数的概念及公式；

4.掌握压缩蒸气制冷循环及分析。