山東建筑大學(xué)研究生入學(xué)考試《工程熱力學(xué)》考試大綱
1 基本概念
1.1 系統(tǒng)
系統(tǒng)、外界、邊界;開(kāi)口系統(tǒng)(控制容積)、閉口系統(tǒng)(控制質(zhì)量);絕熱系統(tǒng);孤立系統(tǒng);簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)。
1.2 平衡狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)
平衡狀態(tài)、平衡狀態(tài)的充要條件;平衡與穩(wěn)定;平衡與均勻,狀態(tài)參數(shù),狀態(tài)參數(shù)的特征;強(qiáng)度量與廣延量;狀態(tài)參數(shù)圖與平衡狀態(tài)。
1.3 溫度溫標(biāo)
溫度的物理概念;測(cè)溫的原理(熱力學(xué)第零定律);熱力學(xué)溫標(biāo)、國(guó)際攝氏溫標(biāo)與熱力學(xué)溫標(biāo)的關(guān)系。
1.4 壓力
壓力、壓力的單位、系統(tǒng)絕對(duì)壓力、環(huán)境壓力、真空度。
1.5 狀態(tài)方程
理想氣體的狀態(tài)方程、氣體常數(shù)、通用氣體常數(shù);范德瓦爾方程,維里方程。
1.6 準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程和可逆過(guò)程
準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程、可逆過(guò)程;可逆過(guò)程與準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程的聯(lián)系與區(qū)別;可逆過(guò)程和準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程在狀態(tài)參數(shù)圖上的表示。
1.7 循環(huán)
循環(huán)、循環(huán)特性、正向循環(huán)(動(dòng)力循環(huán))、逆向循環(huán)(制冷循環(huán)和熱泵循環(huán));可逆循環(huán),循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。
1.8 功和熱量
功和熱量的定義、特征;可逆過(guò)程中的容積變化功(膨脹功或壓縮功)及在p-v圖的表示;可逆過(guò)程的熱量及在溫熵圖(T-s圖)的表示。
2 氣體的性質(zhì)
2.1 理想氣體及其混合氣的性質(zhì)
理想氣體、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)理想氣體的摩爾體積;氣體的比熱容、理想氣體的比定壓熱容、比定容熱容與定值比熱容;理想氣體比熱容比(理想氣體的比熱容比等于絕熱指數(shù));邁耶公式。
理想氣體的熱力學(xué)能(內(nèi)能)與焓、任意過(guò)程的熱力學(xué)能及焓的變化量Δu、Δh;理想氣體熵變的定義、計(jì)算式與適用范圍。
理想氣體混合物、折合分子量、折合氣體常數(shù);質(zhì)量分?jǐn)?shù)、摩爾分?jǐn)?shù)、體積分?jǐn)?shù)及相互關(guān)系;折合分子量和折合氣體常數(shù)計(jì)算。
理想氣體混合物的分壓力定律和分體積定律;利用摩爾分?jǐn)?shù)計(jì)算分壓力。
混合氣體的比熱容、熱力學(xué)能、焓及混合氣過(guò)程的熵變計(jì)算式。
2.2 水和蒸汽的性質(zhì)
飽和狀態(tài)、飽和狀態(tài)的溫度和壓力;水定壓汽化過(guò)程的p-v圖及T-s圖:臨界點(diǎn)、飽和液線、飽和干蒸汽線、未飽和液區(qū)、濕蒸汽區(qū)和過(guò)熱區(qū)、過(guò)冷液、飽和液、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽和過(guò)熱蒸汽;干度、濕飽和蒸氣比體積、熱力學(xué)能、焓及熵的計(jì)算;汽化潛熱。
2.3 濕空氣
濕空氣、水蒸氣的分壓力及干空氣分壓力;飽和濕空氣、未飽和濕空氣;絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、含濕量d、濕空氣的焓h,濕空氣的密度ρ,濕空氣的干球溫度、露點(diǎn)溫度與濕球溫度;濕空氣的焓和焓—濕圖,濕空氣狀態(tài)參數(shù)的確定。
3 氣體的熱力過(guò)程
3.1 理想氣體的基本熱力過(guò)程
多變過(guò)程、定壓過(guò)程、定溫過(guò)程、定熵過(guò)程(可逆絕熱過(guò)程)、定容過(guò)程及各自的過(guò)程方程和在p-v圖和T-s圖上的表示;理想氣體多變過(guò)程中熱力學(xué)能、焓及熵變計(jì)算;多變過(guò)程中氣體的比熱容;多變過(guò)程中的容積變化功、多變過(guò)程中的技術(shù)功、多變過(guò)程的熱量;p-v圖及T-s圖各參數(shù)的變化規(guī)律與多變過(guò)程的分析。
3.2 水蒸氣的基本熱力過(guò)程
水蒸氣定壓過(guò)程、絕熱過(guò)程、定容過(guò)程、定溫過(guò)程的計(jì)算與分析;水蒸氣的壓力和干度;水蒸氣的節(jié)流。
3.3 濕空氣的熱力過(guò)程
濕空氣加熱過(guò)程、冷卻去濕過(guò)程、絕熱增濕過(guò)程、絕熱混合過(guò)程、干燥過(guò)程、等溫加濕過(guò)程、蒸發(fā)冷卻過(guò)程的表示與計(jì)算、熱量和加濕量計(jì)算。
4 熱力學(xué)第一定律
4.1 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)
4.2 膨脹功、技術(shù)功、軸功和流動(dòng)功
可逆過(guò)程的容積變化功;技術(shù)功、技術(shù)功的計(jì)算及在p-v圖上表示;軸功、技術(shù)功、膨脹功、推動(dòng)功、流動(dòng)功的聯(lián)系與區(qū)別。
4.3 熱力學(xué)第一定律表達(dá)式
熱力學(xué)第一定律基本表述和一般表達(dá)式;閉口系第一定律的解析式及在過(guò)程、循環(huán)和孤立系中的應(yīng)用;穩(wěn)定流動(dòng)開(kāi)口系統(tǒng)及穩(wěn)流開(kāi)系第一定律表達(dá)式和應(yīng)用;能量方程的適用范圍和條件。
4.4 噴管內(nèi)氣體的流動(dòng)
氣體在噴管(或擴(kuò)壓管)內(nèi)流速變化的壓力條件和幾何條件;滯止過(guò)程、滯止參數(shù);音速、馬赫數(shù);臨界截面、臨界壓力、臨界溫度、臨界壓力比;噴管內(nèi)流速和流量分析及計(jì)算、背壓和背壓對(duì)收縮噴管及縮放噴管的流速和流量的影響;氣體在擴(kuò)壓管中流動(dòng);速度系數(shù)和能量損失系數(shù)及氣體在噴管內(nèi)不可逆流動(dòng)。
4.5 絕熱節(jié)流
絕熱節(jié)流的特征、氣體的焦耳—湯姆遜系數(shù)、轉(zhuǎn)回溫度和轉(zhuǎn)回曲線。
4.6 壓氣機(jī)的熱力過(guò)程
壓氣機(jī)分類和特征;單級(jí)活塞式壓氣機(jī)的理論耗功;余隙容積、余隙容積百分比、容積效率、余隙容積對(duì)壓氣機(jī)理論耗功的影響;多級(jí)壓縮級(jí)間冷卻及各級(jí)的增壓比、多級(jí)壓縮級(jí)間冷卻耗功計(jì)算、活塞式壓氣機(jī)定溫效率;葉輪式壓氣機(jī)絕熱效率及壓氣機(jī)所需的功。
5 熱力學(xué)第二定律
5.1 熱力學(xué)第二定律的兩種表述及其一致性
克勞修斯表述、開(kāi)爾文表述及兩種表述的一致性。
5.2 卡諾循環(huán)和卡諾定理
卡諾循環(huán)的組成、卡諾循環(huán)的熱效率、卡諾制冷循環(huán)的制冷系數(shù)和卡諾熱泵循環(huán)的供暖系數(shù);卡諾定理及其推論。
5.3 平均吸(放)熱溫度和多熱源熱機(jī)的熱效率
系統(tǒng)在可逆過(guò)程中的平均吸(放)熱溫度、概括性卡諾循環(huán)(如斯特林循環(huán))的熱效率。
5.4 克勞修斯積分和熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式
克勞修斯積分不等式和積分等式、熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式、孤立系統(tǒng)的熵增原理及判斷熱力學(xué)過(guò)程是否可行。
5.5 熵和熵方程
熵的定義、不可逆過(guò)程熵變的計(jì)算;熵流、熵產(chǎn);一般開(kāi)口系熵方程、閉口系熵方程、穩(wěn)流開(kāi)口系統(tǒng)熵方程。
5.6 作功能力損失與熵產(chǎn)
熱量的可用能、閉口系的作功能力、穩(wěn)流開(kāi)系的作功能力、系統(tǒng)作功能力損失和熵產(chǎn)。
6 熱力學(xué)一般關(guān)系式及實(shí)際氣體性質(zhì)
6.1 亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)
亥姆霍茲函數(shù)F和吉布斯函數(shù)G的定義及物理意義
6.2 麥克斯偉關(guān)系
吉布斯方程;麥克斯韋關(guān)系;體積膨脹系數(shù)、等溫壓縮率、壓力溫度系數(shù)及其相互關(guān)系。
6.3 熵、熱力學(xué)能、焓及比熱容容的一般表達(dá)式
第一ds方程及第二ds方程;熱力學(xué)能的一般方程、焓的一般方程、的一般關(guān)系。
6.4 普遍化狀態(tài)方程和通用壓縮因子圖
壓縮因子及其物理意義;對(duì)比參數(shù)、對(duì)應(yīng)態(tài)原理;通用壓縮因子圖。
7 熱力循環(huán)
7.1 循環(huán)分析的目的和方法
循環(huán)分析的目的和方法;第一定律分析法、第二定律分析;空氣標(biāo)準(zhǔn);對(duì)循環(huán)進(jìn)行抽象簡(jiǎn)化的原則。
7.2蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)
蒸汽卡諾循環(huán)、實(shí)際蒸汽動(dòng)力循環(huán)—朗肯循環(huán)構(gòu)成、利用圖或表確定各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、朗肯循環(huán)的熱效率;蒸汽參數(shù)對(duì)熱效率的影響分析;再熱循環(huán)構(gòu)成、p-v圖和T-s圖、利用圖或表確定各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、循環(huán)的熱效率和分析;抽汽回?zé)嵫h(huán)構(gòu)成、p-v圖和T-s圖、抽汽量、利用圖或表確定各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、循環(huán)的熱效率和分析。
7.3氣體動(dòng)力循環(huán)
內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力循環(huán)構(gòu)成、p-v圖和T-s圖,熱效率表達(dá)式、內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)熱效率的影響分析;燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)構(gòu)成、p-v圖和T-s圖,熱效率表達(dá)式、熱機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)熱效率的影響分析;噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理。
7.4制冷裝置循環(huán)
逆向卡諾循環(huán);制冷量;壓縮空氣制冷循環(huán)構(gòu)成、p-v圖和T-s圖、制冷系數(shù)、制冷量與循環(huán)增壓比關(guān)系;回?zé)崾綁嚎s空氣制冷循環(huán);壓縮蒸汽制冷循環(huán)構(gòu)成、T-s圖和logp-h圖、利用圖或表確定各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)、制冷系數(shù);制冷劑性質(zhì);吸收式制冷循環(huán)的構(gòu)成、熱能利用系數(shù)、吸收式與壓縮式制冷的比較與分析;熱泵循環(huán)的一般概念。
參考書目:
1. 譚羽非,吳家正,朱彤 編. 工程熱力學(xué)(第六版). 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2016;
2. 沈維道,童鈞耕 編. 工程熱力學(xué)(第五版). 北京:高等教育出版社,2016
原文標(biāo)題:山東建筑大學(xué)2021年碩士研究生考試自命題試題考試大綱
原文鏈接:https://www.sdjzu.edu.cn/yjsc/info/1023/3962.htm
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