一、考試科目:826工程熱力學(xué)
二、 適用專業(yè):工程熱物理、動(dòng)力機(jī)械及工程、動(dòng)力工程
三、 試題題型大致包括:概念題(約20%)、綜合分析題(約35%)、計(jì)算題(約45%)三種。
四、 考試內(nèi)容和要求
第一部分 基本概念
(1) 熱力系統(tǒng)和工質(zhì)、
(2) 熱力學(xué)狀態(tài)和平衡狀態(tài)、狀態(tài)參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖;
(3) 熱力過(guò)程和準(zhǔn)平衡過(guò)程及過(guò)程量;
(4) 熱力循環(huán)及其評(píng)價(jià)指標(biāo)。
要求:這些概念貫穿本課始終,是課程展開(kāi)的基礎(chǔ),要求學(xué)生必須掌握。
第二部分 熱力學(xué)第一定律
(1) 熱力學(xué)第一定律的表述及其實(shí)質(zhì);
(2) 熱力學(xué)能、總能和焓;容積功、推動(dòng)功和技術(shù)功;
(3) 熱力學(xué)第一定律的第一解析式和第二解析式及其工程應(yīng)用;
(4) 開(kāi)口系統(tǒng)的一般能量方程式及其應(yīng)用。
要求:熱力學(xué)第一定律的相關(guān)概念、數(shù)學(xué)解析式及其開(kāi)口系統(tǒng)的一般能量方程式應(yīng)該掌握,并且會(huì)用。
第三部分 熱力學(xué)第二定律
(1) 可逆過(guò)程和可逆循環(huán)、正向卡諾循環(huán)和逆向卡諾循環(huán)及卡諾定理;
(2) 熱力學(xué)第二定律的表述及其實(shí)質(zhì);
(3) 熵參數(shù)和熵增原理;
(4) 火用的概念及火用平衡方程;
(5) 熱力學(xué)絕對(duì)溫標(biāo)。
要求:重點(diǎn)掌握熱力學(xué)第二定律的相關(guān)概念和數(shù)學(xué)表達(dá)式以及卡諾循環(huán)、卡諾定理、熵增原理和火用概念。
第四部分 理想氣體及其混合物
(1) 理想氣體的概念和性質(zhì);
(2) 理想氣體的比熱和理想氣體狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算;
(3) 理想氣體混合物的性質(zhì)和有關(guān)參數(shù)的計(jì)算。
要求:重點(diǎn)掌握理想氣體的概念和性質(zhì),理想氣體的狀態(tài)參數(shù)和比熱應(yīng)會(huì)計(jì)算。
第五部分 實(shí)際氣體的性質(zhì)和熱力學(xué)一般關(guān)系式
(1) 實(shí)際氣體的性質(zhì)和通用壓縮因子圖;
(2) 實(shí)際氣體的狀態(tài)方程式和對(duì)應(yīng)態(tài)定律;
(3) 麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù);
(4) 熱力學(xué)能、焓、熵和比熱容的一般關(guān)系式;
(5) Clausius-Clapeyron方程和飽和蒸汽壓方程;
要求:壓縮因子、范德瓦爾方程和對(duì)應(yīng)態(tài)定律應(yīng)重點(diǎn)掌握;要會(huì)利用熱力學(xué)能、焓、熵和比熱容等的一般關(guān)系式進(jìn)行推導(dǎo)證明。
第六部分 水蒸汽和濕空氣
(1) 水和水蒸汽的定壓汽化過(guò)程及相關(guān)概念;
(2) 水和水蒸汽的狀態(tài)參數(shù)及其熱力學(xué)圖表的使用;
(3) 濕空氣的性質(zhì)及相關(guān)概念;
(4) 濕空氣的焓-濕圖及其應(yīng)用。
要求:水蒸汽和濕空氣的有關(guān)概念和基本過(guò)程應(yīng)重點(diǎn)掌握。
第七部分 熱力過(guò)程的分析與計(jì)算
(1) 理想氣體的基本熱力過(guò)程和多變過(guò)程;
(2) 氣體與蒸汽在管道(噴管和擴(kuò)壓管)中流動(dòng)的過(guò)程分析和熱力計(jì)算;
(3) 有摩擦的絕熱流動(dòng)和絕熱節(jié)流;
(4) 單級(jí)和多級(jí)活塞式壓氣機(jī)的工作原理、理論計(jì)算和影響因素分析;
(5) 葉輪式壓氣機(jī)的工作原理簡(jiǎn)介。
要求:有摩擦的絕熱流動(dòng)和絕熱節(jié)流可作為一般了解內(nèi)容,其它內(nèi)容學(xué)生必須掌握。
第八部分 氣體動(dòng)力循環(huán)
(1) 分析熱力循環(huán)的目的和一般方法;
(2) 活塞式內(nèi)燃機(jī)的三種理想循環(huán)的熱力分析及其循環(huán)效率的比較;
(3) 燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)及其提高熱效率的途徑;
要求:兩種動(dòng)力裝置的所有理想加熱循環(huán)的熱力分析和理論計(jì)算應(yīng)重點(diǎn)掌握。
第九部分 蒸汽動(dòng)力循環(huán)和制冷循環(huán)
(1) 朗肯循環(huán)及其相關(guān)的再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán);
(2) 熱電合供循環(huán)和蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán);
(3) 蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)的火用分析;
(4) 壓縮空氣制冷循環(huán)和壓縮蒸汽制冷循環(huán),制冷劑及其熱力性質(zhì)、熱泵循環(huán)。
要求:重點(diǎn)掌握朗肯循環(huán)、蒸汽再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)、蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán),以及兩種制冷循環(huán)和熱泵循環(huán)。
五、 主要參考教材
[1] 沈維道,蔣智敏,童鈞耕等. 工程熱力學(xué). 第三版. 北京:高等教育出版社,2001.6
[2] 朱明善,劉穎,林兆莊等. 工程熱力學(xué). 北京:清華大學(xué)出版社,1995.7
六、課程考試注意事項(xiàng)
1. 采用閉卷形式考核,考試中需要用到科學(xué)型計(jì)算器和短尺(或三角板);
要求:壓縮因子、范德瓦爾方程和對(duì)應(yīng)(比)態(tài)定律應(yīng)重點(diǎn)掌握;能利用熱力學(xué)能、焓、熵和比熱容等的一般關(guān)系式進(jìn)行進(jìn)行簡(jiǎn)單的公式推導(dǎo)和證明。
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