山東建筑大學2020年《工程熱力學》考試大綱

參考書目：

《工程熱力學》（第六版）廉樂明等編 中國建筑工業出版社

《工程熱力學》（第五版）沈維道等編 高等教育出版社

第一部分    基本概念

1·1  系統

系統、外界、邊界；開口系統（控制容積）、閉口系統（控制質量）；絕熱系統；孤立系統；簡單可壓縮系統。

1·2  平衡狀態和狀態參數

平衡狀態、平衡狀態的充要條件；平衡與穩定；平衡與均勻，狀態參數，狀態參數的特征；強度量與廣延量；狀態參數圖與平衡狀態。

1·3  溫度溫標

溫度的物理概念；熱力學溫標、國際攝氏溫標與熱力學溫標的關系

1·4  壓力

壓力、壓力的單位、系統絕對壓力、大氣壓力、真空度。

1·5  狀態方程

理想氣體的狀態方程、氣體常數、通用氣體常數；范德瓦爾方程、范德瓦爾常數，臨界點，維里方程。

1·6  準靜態過程和可逆過程 

準靜態過程、可逆過程；可逆過程與準靜態過程的聯系與區別；可逆過程和準靜態過程在狀態參數圖上的表示。

1·7  循環

循環、循環特性、正向循環（動力循環）、逆向循環（制冷循環和熱泵循環）；可逆循環。循環的經濟性指標

1·8  功和熱量

功和熱量的定義、特征；可逆過程中的容積變化功(膨脹功或壓縮功)及在p-v圖的表示；可逆過程的熱量及在溫熵圖T-s圖的表示。

第二部分    氣體的性質

2·1  理想氣體及其混合氣的性質

理想氣體、標準狀態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）；邁耶公式。

理想氣體的熱力學能（以前稱內能）與焓、任意過程的熱力學能及焓的變化量Δu、Δh；理想氣體熵變的定義、計算式與適用范圍。

理想氣體混合物、折合分子量、折合氣體常數； 質量分數、摩爾分數、體積分數及相互關系；折合分子量和折合氣體常數計算。

理想氣體混合氣的分壓力定律和分體積定律；利用摩爾分數計算分壓力。

混合氣體的比熱容、熱力學能、焓及混合氣過程的熵變計算式。

2·2  水和蒸汽的性質

飽和狀態、飽和狀態的溫度和壓力；水定壓汽化過程的p-v圖及T-s圖：臨界點、飽和液線、飽和干蒸汽線、未飽和液區、濕蒸汽區和過熱區、過冷液、飽和液、濕飽和蒸汽、干飽和蒸汽和過熱蒸汽；干度、濕飽和蒸氣比體積、熱力學能、焓及熵的計算；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；絕對濕度、相對濕度、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、露點溫度與濕球溫度；濕空氣的焓和焓—濕圖 ；濕空氣狀態參數的確定。

第三部分    氣體的熱力過程

3·1  理想氣體的基本熱力過程

多變過程、定壓過程、定溫過程、定熵過程（可逆絕熱過程）、定容過程及過程方程、在p-v圖和T-s圖上的表示；理想氣體多變過程中熱力學能、焓及熵變計算；多變過程中氣體的比熱容；多變過程中的容積變化功、多變過程中的技術功、多變過程的熱量；p-v圖及T-s圖各參數的變化規律與多變過程的分析。

3·2  水蒸氣的基本熱力過程

水蒸氣定壓過程、絕熱過程、定容過程、定溫過程的計算與分析；水蒸氣的壓力和干度；水蒸氣的節流。

3·3  濕空氣的熱力過程

濕空氣加熱過程、冷卻去濕過程、絕熱增濕過程、絕熱混合過程、干燥過程、等溫加濕過程、蒸發冷卻過程的表示與計算、熱量和加濕量計算。

第四部分    熱力學第一定律

4·1  熱力學第一定律的實質

4·2  膨脹功、技術功、軸功和流動功

可逆過程的容積變化功；技術功、技術功的計算及在p-v圖上表示；軸功、技術功、膨脹功、推動功、流動功的聯系與區別。

4·3  熱力學第一定律表達式

熱力學第一定律基本表述和一般表達式；閉口系第一定律的解析式及在過程、循環和孤立系中的應用；穩定流動開口系統及穩流開系第一定律表達式和應用；能量方程的適用范圍和條件。

4·4  噴管內氣體的流動

氣體在噴管（或擴壓管）內流速變化的壓力條件和幾何條件；滯止過程、滯止參數；音速、馬赫數；臨界截面、臨界壓力、臨界溫度、臨界壓力比；噴管內流速和流量分析及計算、背壓和背壓對收縮噴管及縮放噴管的流速和流量的影響；氣體在擴壓管中流動；速度系數和能量損失系數及氣體在噴管內不可逆流動。

4·5  絕熱節流

絕熱節流的特征、氣體的焦耳—湯姆遜系數、轉回溫度和轉回曲線。

4·6  壓氣機的熱力過程

壓氣機分類和特征；單級活塞式壓氣機的理論耗功；余隙容積、余隙容積百分比、容積效率、余隙容積對壓氣機理論耗功的影響；多級壓縮級間冷卻及各級的增壓比、多級壓縮級間冷卻耗功計算、活塞式壓氣機定溫效率；葉輪式壓氣機絕熱效率及壓氣機所需的功。

第五部分    熱力學第二定律

5·1  熱力學第二定律的兩種表述及其一致性

克勞修斯表述、凱爾文表述及兩種表述的一致性。

5·2  卡諾循環和卡諾定理

卡諾循環的組成、卡諾循環的熱效率、卡諾制冷循環的制冷系數和卡諾熱泵循環的供暖系數；卡諾定理及其推論。

5·3  平均吸（放）熱溫度和多熱源熱機的熱效率

系統在可逆過程中的平均吸（放）熱溫度、概括性卡諾循環（如斯特林循環）的熱效率。

5·4  克勞修斯積分和熱力學第二定律的數學表達式

克勞修斯積分不等式和積分等式、熱力學第二定律的數學表達式、孤立系統的熵增原理及過程進行判據。

5·5  熵和熵方程

熵的定義、不可逆過程熵變的計算； 熵流、熵產；一般開口系熵方程、閉口系熵方程、穩態穩流系統熵方程。

5·6  作功能力損失與熵產

熱量的可用能、閉口系的作功能力、穩流開系的作功能力、系統作功能力損失和熵產。

第六部分    熱力學一般關系式及實際氣體性質

6·1  亥姆霍茲函數和吉布斯函數

亥姆霍茲函數F和吉布斯函數G的定義及物理意義

6·2  麥克斯偉關系

吉布斯方程；麥克斯韋關系；體積膨脹系數、等溫壓縮率、壓力溫度系數及其相互關系。

6·3  熵、熱力學能、焓及比熱容容的一般表達式

第一ds方程及第二ds方程；熱力學能的一般方程、焓的一般方程、 的一般關系。

6·4  普遍化狀態方程和通用壓縮因子圖

壓縮因子及其物理意義；對比參數、對應態原理；通用壓縮因子圖。