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2023年工程热力学考试大纲

考试科目：工程热力学

参考书目：

[1]沈维道,童钧耕.《工程热力学》（第五版）,北京：高等教育出版社,2016.

考试形式和试卷结构

一、试卷满分及考试时间

试卷满分为150分，考试时间为180分钟．

二、试卷内容结构

基础概念、简述与辨析、计算分析

三、试卷题型结构

题型：

填空题约占总分的35%

简答或论述题约占总分的20%

计算题约占总分的45%

考试内容及要求

1.基本概念

考试内容

热能和机械能相互转换的过程；热力系统；状态及状态参数；平衡状态、状态方程式及坐标图；工质的状态变化过程；过程功和热量；热力循环。

考试要求

掌握热力学基本术语和概念、状态参数的特征及基本状态参数的定义和单位、热量和功量的特征及计算。

2.热力学第一定律

考试内容

热力学第一定律的实质；热力学能和焓；热力学第一定律基本能量方程；开口系能量方程式；能量方程式应用。

考试要求

理解热力学第一定律的实质，熟练掌握第一定律方程式及其应用，掌握能量、功量的概念及计算。

3.气体和蒸汽的性质

考试内容

理想气体的概念；理想气体的比热容；理想气体的热力学能、焓及熵；水蒸气的饱和状态和相图；水的汽化过程和临界点；水和水蒸气的状态参数及热力性质图表。

考试要求

熟练掌握理想气体状态方程式、比热容及状态参数的计算，掌握蒸汽的相关术语、水定压加热汽化过程特点及状态参数的确定（图和表）。

4.气体和蒸汽的基本热力过程

考试内容

理想气体的可逆多变过程；定容过程、定压过程和定温过程；绝热过程；理想气体热力过程综合分析；水蒸气的基本过程。

考试要求

掌握理想气体基本热力过程及多变过程状态参数、功量和热量的计算，掌握蒸汽基本过程功量和热量的计算。

5.热力学第二定律

考试内容

热力学第二定律概述；卡诺循环和多热源可逆循环；卡诺定理；熵、热力学第二定律数学表达式；熵方程；孤立系统熵增原理；火用概念及计算；能量贬值原理。

考试要求

掌握能量的量和质的区别与联系，熟练掌握热力学第二定律的实质及数学表达式、孤立系统熵增原理及有效能损失计算，能用熵分析或火用分析法对热力过程进行分析。

6.实际气体的性质及热力学一般关系式

考试内容

理想气体方程用于实际气体的偏差；实际气体状态方程式；对应态原理及通用压缩因子图；麦克斯韦关系和热系数；热力学能、焓、熵、比热容的一般关系式。

考试要求

掌握常用实际气体状态方程、通用压缩因子的物理意义、对比态原理及对比态参数的计算，能利用通用压缩因子图进行实际气体计算，了解热力学一般关系式。

7.气体和蒸汽的流动

考试内容

稳定流动基本方程式；促使流速改变的条件；喷管的计算；有摩阻的绝热流动；绝热节流。

考试要求

掌握稳定流动的基本方程、促使流速改变的条件、喷管的设计及校核计算、绝热节流的特点及计算。

8.压气机热力过程

考试内容

单级活塞式压气机的工作原理和耗功；余隙容积的影响；多级压缩和级间冷却；叶轮式压气机的工作原理。

考试要求

掌握压气机工作原理、工作过程分析及耗功计算，掌握多级压缩级间冷却的特点及最佳中间压力的选择。

9.气体动力循环

考试内容

分析动力循环的一般方法；活塞式内容及实际循环的简化及理想循环；活塞式内燃机各种理想循环的比较；燃气轮机装置循环；提高燃气轮机装置循环热效率的措施。

考试要求

掌握气体动力循环的实施设备及工作流程，掌握循环热量、功量及热效率的计算，能分析影响循环热效率的主要因素，掌握提高循环经济性的方法和途径。

10.蒸汽动力装置循环：

考试内容

简单蒸汽动力循环——朗肯循环；再热循环；回热循环。

考试要求

掌握循环热量、功量及热效率的计算，掌握提高经济性的方法和途径。

11.制冷循环

考试内容

制冷循环概述；压缩空气制冷循环；压缩蒸气制冷循环；制冷剂的性质；热泵循环。

考试要求

掌握循环热量、功量及性能系数的计算，掌握提高经济性的方法和途径。

12.理想气体混合物及湿空气

考试内容

理想气体混合物；理想气体混合物的热力性质；湿空气及其状态参数；湿空气的焓-湿图；湿空气过程及其应用。

考试要求

掌握理想气体混合物的成分及状态参数的计算，掌握湿空气状态参数的意义及计算方法，能用解析法及图解法计算湿空气的基本热力过程。