山东建筑大学2022考研复试大纲：工程热力学

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　　山东建筑大学2022考研复试大纲：工程热力学

　　山东建筑大学

　　研究生入学考试《工程热力学》考试大纲

　　1 基本概念

　　1.1 系统

　　系统、外界、边界;开口系统(控制容积)、闭口系统(控制质量);绝热系统;孤立系统;简单可压缩系统。

　　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;平衡与均匀，状态参数，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;测温的原理(热力学第零定律);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、环境压力、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的联系与区别;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p-v图的表示;可逆过程的热量及在温熵图(T-s图)的表示。

　　2 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、比定容热容与定值比热容;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。

　　理想气体的热力学能(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、计算式与适用范围。

　　理想气体混合物、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。

　　理想气体混合物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;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。

　　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、未饱和湿空气;绝对湿度、相对湿度、含湿量d、湿空气的焓h，湿空气的密度ρ，湿空气的干球温度、露点温度与湿球温度;湿空气的焓和焓—湿图，湿空气状态参数的确定。

　　3 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)、定容过程及各自的过程方程和在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与多变过程的分析。

　　3.2 水蒸气的基本热力过程

　　水蒸气定压过程、绝热过程、定容过程、定温过程的计算与分析;水蒸气的压力和干度;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、等温加湿过程、蒸发冷却过程的表示与计算、热量和加湿量计算。

　　4 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、轴功和流动功

　　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;轴功、技术功、膨胀功、推动功、流动功的联系与区别。

　　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;稳定流动开口系统及稳流开系第一定律表达式和应用;能量方程的适用范围和条件。

　　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;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。

　　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;多级压缩级间冷却及各级的增压比、多级压缩级间冷却耗功计算;叶轮式压气机绝热效率及压气机所需的功。

　　5 热力学第二定律

　　5.1 热力学第二定律的两种表述及其一致性

　　克劳修斯表述、开尔文表述及两种表述的一致性。

　　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、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判断热力学过程是否可行。

　　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;一般开口系熵方程、闭口系熵方程、稳流开口系统熵方程。

　　5.6 作功能力损失与熵产

　　热量的可用能、系统作功能力损失和熵产。

　　6 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;麦克斯韦关系;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、 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。

　　7 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;对循环进行抽象简化的原则。

　　7.2蒸汽动力装置循环

　　蒸汽卡诺循环、实际蒸汽动力循环—朗肯循环构成、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;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。

　　7.3气体动力循环

　　各类典型内燃机动力循环构成、p-v图和T-s图，热效率表达式、内燃机结构参数对热效率的影响分析;燃气轮机的循环构成、p-v图和T-s图，热效率表达式、热机结构参数对热效率的影响分析;喷气式发动机的工作原理。

　　7.4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、p-v图和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;吸收式制冷循环的构成、热能利用系数、吸收式与压缩式制冷的比较与分析;热泵循环的一般概念。

　　参考书目：

　　1. 谭羽非，吴家正，朱彤 编. 工程热力学(第六版). 北京：中国建筑工业出版社，2016;

　　2. 沈维道，童钧耕 编. 工程热力学(第五版). 北京：高等教育出版社，2016

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