热力学及传热学.doc

《热力学与传热学》是一门研究能量转换和热量传递规律的学科，涉及热力学基本定律、热力循环效率、传热方式等多个核心概念。以下是根据提供的部分内容解析的一些关键知识点： 1. **热力学第一定律**：也称为能量守恒定律，表明在一个封闭系统中，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。在这个过程中，系统的总能量保持不变。 2. **熵**：是热力学的一个重要概念，表示系统的无序程度。在不可逆过程中，系统的熵总是增加或至少保持不变。对于理想气体，如果经过一个不可逆循环，其熵的变化值会大于零。 3. **功**：在热力学中，功是能量转移的一种形式，只依赖于系统的初态和终态，而不依赖于过程的具体路径。 4. **理想气体**：理想气体模型假设气体分子间没有相互作用，其行为遵循理想气体定律。但实际气体在高压或低温下并不完全符合这个模型。 5. **牛顿冷却公式**：描述了物体冷却速度与温度差的关系，其中的△t指的是物体与环境的温度差，而不是热力学温度之差△T。 6. **热效率**：衡量热机将热能转化为机械功的能力，可逆循环具有最高的热效率。任何不可逆循环的热效率都小于其对应的可逆循环。 7. **膨胀过程**：工质在膨胀时不一定会吸热，也可能对外做功导致自身温度下降。 8. **湿蒸汽**：指含有一定水分的饱和蒸汽，其状态可以通过压力和温度来确定。 9. **等温线**：在同一温度下的点构成的曲线，不会在同温场中相交，因为这意味着两点在同一温度下却有不同的状态，这违反了等温线的定义。 简答题部分涉及的是应用热力学和传热学原理解决实际问题的能力，例如： - 搅拌热稀饭能加速冷却是因为增加了对流换热。 - 加保温层可以减少热量散失，但不一定是绝对减少，要考虑保温层本身的导热性质和使用条件。 - 在寒冷地区，多孔空心砖更有利于保暖，因为空气是不良导体，能减慢热量传递。 计算题部分涉及到具体计算，如： - 循环效率计算，需要利用热力学第一定律和第二定律。 - 理想气体绝热过程的温度和功的计算，需要用到理想气体状态方程和比热容。 - 导热问题，如钢球冷却，需要利用傅里叶定律和材料的热物性参数。 - 压送气体的质量计算，需要考虑气体的状态变化和理想气体方程。 - 对流换热问题，涉及到努塞尔数和换热系数。 - 辐射换热，应用斯特藩-玻尔兹曼定律和普朗克辐射定律。 - 热机效率和功率的计算，基于卡诺效率公式。 - 保温层的热损失，需要考虑热流密度和保温层的热阻。 - 多变过程的循环特性分析，包括熵和功的计算。 这些题目展示了热力学和传热学在解决工程问题中的应用，需要对基本概念和公式有深入理解。