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*考试时带计算器
《生物系统传输过程》复习要点
工程热力学
热力学第一定律
工质常用的状态参数有6个。P10~P15
温度、压力、比体积(比容)、热力学能(内能)、焓和熵,其中温度、压力和比体积是基本状态参数
了解概念,掌握计算公式,记住单位及符号
温度
摄氏温度 符号t 单位 摄氏度 ℃
绝对温度 符号T 单位 开 K
压力 符号 p 单位 帕斯卡(简称帕) N/m2
表压力pe 真空度pv
当地大气压力pb
绝对压力
c. 比体积 符号 v 单位 m3/kg
V—工质的体积 单位 m3 m—工质的质量 单位 kg
密度 符号ρ 单位 kg/m3
比体积和密度互为倒数 例题1-1 1-2
d. 热力学能 m千克气体的热力学能 符号 U 单位 J或kJ
1千克气体的热力学能称为比热力学能 符号u 单位J/kg或kJ/kg
热力学能的增量用表示
为正数,表示工质热力学能增加,为负数,表示工质热力学能减少。
理想气体热力学能的计算公式 P38
e. 焓 m千克工质的焓 符号H 单位 J 或 kJ
1千克工质的焓称为比焓 符号 h 单位J/kg 或 kJ/kg
(定义式)
是最基本的计算公式
焓的增量用表示
对于理想气体,焓的计算公式 P38
f. 熵 m千克工质的熵 符号S 单位 J/K 或 kJ/K
1千克工质的熵称为比熵 符号 s 单位J/kg﹒K 或 kJ/kg﹒K
最基本的定义式
熵的增量用Δs表示。P39
记住上式公式
例1-3 例2-5 例2-6
工质的膨胀功P15
1千克工质的膨胀功 符号 w 单位J/kg或 kJ/kg
计算公式
在压容图上的表示
系统向外界作功为正,外界对系统作功为负。即工质膨胀功为正,工质压缩功为负。
功率 符号 N 单位 W或 kW
1W=1J/s 1kW=1kJ/s
1kW·h=1kJ/s×3600s=3600kJ 例1-4
热量 P16 m
1千克工质的热量 符号 q 单位 J/kg或 kJ/kg
工质从外界吸热,热量为正;工质向外界放热,热量为负。
定压加热时
热力学第一定律解析式P18
注意单位要一致,q,Δu,w的正负号要搞清楚
例1-6
稳定流动能量方程式及其应用P20
要特别注意公式中各项单位的一致性。因为已知条件所给出的或通过水蒸汽焓熵图查出
的h的单位往往是kJ/kg,而或所求出的值往往是J/kg。
Ws—轴功
wt—技术功
a.锅炉
b.汽轮机和燃气轮机
c.泵和风机
d. 喷管
例1-8
气体的性质
1.理想气体状态方程式P28~P29
Rg—气体常数 单位 J/(kg·K)
对m千克气体
对n千摩尔气体
R—通用气体常数
R=8314.5J/(kmol·K)
J/(kg·K)
M—气体的摩尔质量,单位为kg/kmol,在数值上等于物质的相对分子量
对于1千摩尔气体
用以上公式计算时,特别注意Rg和R的单位为J/(kg·K)
例2-1,例2-2
2.气体的比热容(P24~P25)
质量比热 符号 c 单位 J/(kg·K) 或 kJ/(kg·K)
体积比热 符号 C′ 单位 J/(标准m3·K) 或kJ/(标准m3·K)
千摩尔比热 符号 Cm 单位 J/(kmol·K) 或 kJ/(kmol·K)
定压比热 符号 cp 单位 J/(kg·K) 或 kJ/(kg·K)
定容比热 符号 cv 单位 J/(kg·K) 或 kJ/(kg·K)
比热比
理想气体的比热比等于绝热指数,并以κ表示
(6)一般性了解真实比热容和平均比热容
(7)定值比热P37表2-5
例2-4
3.水蒸汽一般不能作为理想气体看待P40
离液态较远的过热蒸汽才能作为理想气体看待。
4.定压下对水加热形成蒸汽的过程,可以分为三个阶段
水的预热阶段,即将未饱和水加热为饱和水的过程
温度从t ts ts—饱和温度
热量
汽化阶段,即饱和水加热成干饱和蒸汽的过程,温度保持ts不变
热量 r—汽化潜热
过热阶段
温度从ts t
热量
1kg未饱和水在定压下加热为温度为t的过热蒸汽所需的总热量
5.干度 mv—湿蒸汽中所含干蒸汽的质量; m—湿蒸汽的质量
湿
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