熱力學(xué)復(fù)習(xí)資料

熱力學(xué)復(fù)習(xí)資料（總6頁）--本頁僅作為文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)直接刪除即可----內(nèi)頁可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小--《熱力學(xué)與傳熱學(xué)＞綜合復(fù)習(xí)資料一、 判斷題1、 系統(tǒng)由某一狀態(tài)變化到另一狀態(tài)，在這兩個(gè)狀態(tài)之間所有過程所作的膨脹功都相等。（）2、 理想氣體不論經(jīng)歷什么樣的過程，其焓增均可用Ah=jcdT計(jì)算。（）ip3、 沒有能量耗散的準(zhǔn)平衡過程為可逆過程。（）4、 絕熱節(jié)流前后工質(zhì)的焓值相等。（）5、 若容器中氣體的絕對(duì)壓力沒有改變，則其壓力表的讀數(shù)就不會(huì)改變。（）二、 填空題1、 計(jì)算可逆過程膨脹功的基本公式為,用比熱計(jì)算加熱量的基本公式為。2、 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程可寫作，當(dāng)它用于換熱器計(jì)算熱交換量時(shí)可簡(jiǎn)化為。3、 在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g有兩個(gè)可逆循環(huán)，其中一個(gè)循環(huán)的工質(zhì)是理想氣體、熱效率為a；另一循環(huán)的工質(zhì)是等離子氣體，熱效率為b。試比較這兩個(gè)循環(huán)熱效率的大小。4、 某熱機(jī)在兩恒溫?zé)嵩?000K和400K之間工作，若熱機(jī)吸熱5000KJ，那么此熱機(jī)的最大熱效率為—；最大循環(huán)凈功為—。三、 簡(jiǎn)答題1、 在寒冷的北方地區(qū)，建房用磚采用實(shí)心磚好還是空心磚好為什么2、 冬天在相同的室外溫度條件下，為什么有風(fēng)時(shí)比無風(fēng)時(shí)感到更冷.在一有空調(diào)的房間內(nèi)，夏天和冬天的室溫均控制在20C。。在同樣舒適的感覺下，冬天要穿毛衣，而夏天只須穿襯衣，這是為什么.Nu數(shù)和Bi數(shù)均可寫成h的形式，二者有何區(qū)別力四、名詞解釋1、 傳熱過程2、 灰體3、 傅里葉準(zhǔn)則4、 格拉曉夫準(zhǔn)則五、計(jì)算題.容積為V二的瓶?jī)?nèi)裝有氧氣，其壓力為p：105Pa，溫度為Tj294K。隨后發(fā)生泄漏，壓力降至p2=105Pa時(shí)被發(fā)現(xiàn)，而溫度T2=T1未變。試問到發(fā)現(xiàn)為止共漏去多少kg氧氣[氧氣Rg=260J/].在恒溫?zé)嵩碩1=700K和T2=400K之間進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)W0=1000kJ,Q2=4000kJ時(shí)，試用計(jì)算說明：循環(huán)的方向性。.外徑為100mm,表面溫度為100C,黑度為的圓筒壁，被水平放置于一溫度為20C的大房間中。已知圓筒壁外表面與空氣的純對(duì)流換熱系數(shù)為(m2K),試計(jì)算單位長(zhǎng)度圓筒壁散失到房間中的總熱量。.水以s的速度從內(nèi)徑為25mm的直長(zhǎng)管內(nèi)流過，已知管的內(nèi)表面溫度為90C，水的進(jìn)、出口溫度為20C和40C,試計(jì)算為滿足要求所需的管子長(zhǎng)度。"門)on /建議使用公式：Nu=0.023Re0.8Pr0.4一 (R>104,為250)可J水的物性參數(shù):

30C。時(shí),kg/(ms),二rip,c=(kgK),入二30C。時(shí),kg/(ms),Pr=；90C°時(shí)，二xi0-6kg/(ms)o《熱力學(xué)與傳熱學(xué)＞綜合復(fù)習(xí)資料參考答案一、判斷題1-5xVVVx二填空題1、 計(jì)算可逆過程膨脹功的基本公式為“=j2pdv,用比熱計(jì)算加熱量的1基本公式為q=j2cdt_。 12、 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程可寫作 q=島+1阮2+g&+w ，當(dāng)它用于換熱2 1器計(jì)算熱交換量時(shí)可簡(jiǎn)化為q=Xh=h2-七。3、 在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g有兩個(gè)可逆循環(huán)，其中一個(gè)循環(huán)的工質(zhì)是理想氣體、熱效率為a；另一循環(huán)的工質(zhì)是等離子氣體，熱效率為b。試比較這兩個(gè)循環(huán)熱效率的大小尸B。4、 某熱機(jī)在兩恒溫?zé)嵩?000K和400K之間工作，若熱機(jī)吸熱5000KJ，那么此熱機(jī)的最大熱效率為60% ；最大循環(huán)凈功為3000kJ。三、簡(jiǎn)答題1、在寒冷的北方地區(qū)，建房用磚采用實(shí)心磚好還是空心磚好為什么采用空心磚好些。因?yàn)榭招拇u內(nèi)含有熱導(dǎo)率很小的不流動(dòng)的氣體，其導(dǎo)熱系數(shù)要比實(shí)心磚低得多，導(dǎo)熱熱阻大；在相同的溫度條件下，散熱損失較少、利于保溫。3、冬天在相同的室外溫度條件下，為什么有風(fēng)時(shí)比無風(fēng)時(shí)感到更冷人體與周圍大氣之間存在對(duì)流換熱，其強(qiáng)度與流體速度有關(guān)：沒風(fēng)時(shí)為自然對(duì)流，換熱強(qiáng)度較??；有風(fēng)時(shí)為強(qiáng)迫對(duì)流換熱，與沒風(fēng)時(shí)相比，對(duì)流換熱系數(shù)大得多。在相同的氣溫條件下，人體散熱量更多，故而感到更冷.在一有空調(diào)的房間內(nèi)，夏天和冬天的室溫均控制在20C。。在同樣舒適的感覺下，冬天要穿毛衣，而夏天只須穿襯衣，這是為什么答：主要是由于人體表面與室內(nèi)環(huán)境輻射換熱量在冬夏之間的巨大差別造成的。同一室溫下，人體與周圍空氣間的對(duì)流換熱強(qiáng)度相同。但是，夏天室內(nèi)墻壁溫度較高（高于20C），人體表面與其輻射換熱量較少，使人體夏天散熱量較少。而冬天室內(nèi)墻壁溫度較低（低于20C），人體表面與其輻射換熱量大，使冬天散熱量很大。要想獲得同樣舒適的感覺，冬天要穿厚毛衣，而夏天只須穿薄襯衣即可。.Nu數(shù)和Bi數(shù)均可寫成h的形式，二者有何區(qū)別答：（1）Nu數(shù)中的為流體的熱導(dǎo)率；Bi數(shù)中的為導(dǎo)熱物體的熱導(dǎo)率。（2）Nu數(shù)中的h為待定參數(shù)，Nu為待定特征數(shù)；Bi數(shù)中的h為已知參數(shù)，由第三類邊界條件確定，Bi為已定特征數(shù)。（3）物理意義不同。Nu表示貼壁流體的無量綱的溫度梯度，在其它條件相同的情況下，Nu數(shù)可反映對(duì)流換熱的強(qiáng)弱。Bi數(shù)表示第三類邊界條件下物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻和表面處換熱熱阻的比值。四、名詞解釋1、傳熱過程高溫流體通過固體壁面?zhèn)鳠嵊诘蜏亓黧w的過程。3、灰體

單色吸收率%與波長(zhǎng)無關(guān)的物體。人5、 傅里葉準(zhǔn)則F°=三，表征物體非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程進(jìn)行的深度。6、 格拉曉夫準(zhǔn)則葛拉曉夫準(zhǔn)則一一G=笠嚴(yán)，表征流體的浮升力與粘性力的相對(duì)大小。五、計(jì)算題1?容積為V二的瓶?jī)?nèi)裝有氧氣，其壓力為頊105pa,溫度為頊29職。隨后發(fā)生泄漏，壓力降至p2=105Pa時(shí)被發(fā)現(xiàn)，而溫度T2=T1未變。試問到發(fā)現(xiàn)為止共漏去多少kg氧氣[氧氣Rg=260J/]解：理想氣體狀態(tài)方程：pV=mRTg初態(tài)時(shí)氧氣質(zhì)量為m=虹=$865X105X0.0283=0.254kg1RT260x294終態(tài)時(shí)氧氣質(zhì)量為m-JP終態(tài)時(shí)氧氣質(zhì)量為m-JP2^-4.901x105XO.02832RT2260x294=0.181kg則漏去的氧氣質(zhì)量為m=m「m2二kg4.在恒溫?zé)嵩碩1=700K和T2=400K之間進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)W°=1000kJ,Q2=4000kJ時(shí)，試用計(jì)算說明：循環(huán)的方向性。解：根據(jù)能量守恒得Q1=1000+4000=5000（kJ）（1）假定為逆向循環(huán)，則As=As+as=4-烏=-2.8571<0isot t2 tT違反熵增原理，不能進(jìn)行逆向循環(huán)。⑵若為正向循環(huán)時(shí)，則有AS=-烏+4=2.8571>01 2符合熵增原理，所以進(jìn)行的是正向循環(huán)。（2分）

5.外徑為100mm,表面溫度為1005.外徑為100mm,溫度為20C的大房間中。已知圓筒壁外表面與空氣的純對(duì)流換熱系數(shù)為(m2K),試計(jì)算單位長(zhǎng)度圓筒壁散失到房間中的總熱量。解：這是一個(gè)復(fù)合表面的換熱問題。先求輻射換熱量r|：已知Tw=100+273=373KT=20+273=293KA1= dlX1,2= A1?A2=￡1Ai(氣w-七)中=二七)=￡1Ai(氣w-七)￡XA8=￡Kdb(T4-T4)=0.76X3.14X0.1x5.67x10-8x(373.154-293.154)=162.49W/m再求對(duì)流換熱量cl再求對(duì)流換熱量cl中i=h兀d(tw-1)=7.03x3.14x0.1x(100-20)=176.68W/m則總散熱損失為：①廣①c+①「=176.68+162.49=339.17W/m4.水以s的速度從內(nèi)徑為25mm的直長(zhǎng)管內(nèi)流過，已知管的內(nèi)表面溫度為90C，水的進(jìn)、出口溫度為20C和40C,試計(jì)算為滿足要求所需的管子長(zhǎng)度。0.11建議使用公式：Nuf=0.023Re0.8Pr0.4水的物性參數(shù):30C時(shí),=m3,c=(kg30C時(shí),=m3,c=(kgK),入二(mK),=X10-6m2/S, =X10-6kg/(ms),Pr=；90C時(shí),=x10-6kg/(ms)。解：這是一個(gè)管內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流換熱問題。(1)查物性流體平均溫度t=匕工=竺炎=30。。壁溫t=90Cf2 2 w水的物性參數(shù)：f=m3,cf=(kgK),入f=(mK), f=x10-6m2/s, f=x10-6kg/(ms),Pr=； =x10-6kg/(ms)f wRe=里=1.64x0.025=5.0932x104>104為湍流fv 0.805x10-6f(3)選擇公式，計(jì)算表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)假設(shè)滿足ld>50；又tw>tf,流體被加熱時(shí)，m=0.4,n=0.11，則門、Nu=0.023Re°.8Pr°.4(f)0.11f ff門w(80120M」10.023x(5.0932x104)0.8x(5.42)0.4x =292.11<314.78；h=Nu匕=292.11x0619=7232.72W/(m2K)

fd 0.025(4)計(jì)算管長(zhǎng)兀 .. .熱平衡方程：^=—d2upc(t-t)=