山东建筑大学2020年《工程热力学》考试大纲

参考书目：

《工程热力学》（第六版）廉乐明等编 中国建筑工业出版社

《工程热力学》（第五版）沈维道等编 高等教育出版社

第一部分    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；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、大气压力、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、范德瓦尔常数，临界点，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。

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、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（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；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。

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。

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、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；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；多级压缩级间冷却及各级的增压比、多级压缩级间冷却耗功计算、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。

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及其一致性

克劳修斯表述、凯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；一般开口系熵方程、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。