集美大学2027年硕士研究生入学考试初试自命题考试大纲：813工程热力学

集美大学2027年硕士研究生入学考试初试自命题考试大纲：813工程热力学

  考试科目代码：[813]

  考试科目名称：工程热力学

  一、考试目标

  （一）考查考生对热力学基本概念的理解，对热力学第一定律和第二定律的理解和应用，以及对理想气体、水和湿空气等工程上常用工质热力性质及相关计算等知识的掌握程度。

  （二）考查考生应用解析法及图解法对热力过程和热力循环进行分析及计算的能力，以及对提高能量利用经济性基本原则和主要途径等方面的掌握情况。

  二、试卷结构

  （一）考试时间：180分钟，满分：150分。

  （二）题型结构

  1、简答题：约80分；

  2、综合计算分析题：约70分。

  三、 答题方式

  闭卷笔试。

  四、考试内容

  1、基本概念

  考试内容：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：

  [1]掌握开口系、闭口系、绝热系、孤立系、平衡状态、准静态过程、可逆过程等热力学基本概念；

  [2]理解状态参数的特征，掌握基本状态参数温度、压力、比体积；

  [3]掌握热量和功量的特征及计算；区分状态量、过程量；

  [4]掌握正向循环、逆向循环的特征和性能指标定义。

  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式；开口系统能量方程式；能量方程式的应用。

  考试要求：

  [1]理解热力学第一定律的实质；

  [2]掌握焓、推动功、流动功、技术功等概念及相关公式；

  [3]熟练掌握基本能量方程式及其应用；

  [4]理解稳定流动过程的特点，熟练掌握稳定流动能量方程及其应用。

  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；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：

  [1]理解理想气体的概念，理解气体常数、通用气体常数、摩尔质量、比热容、迈耶公式、比热容比等；

  [2]熟练掌握理想气体状态方程及其应用；

  [3]熟练掌握定值比热容下理想气体的过程热量、热力学能差、焓差、熵差的计算。

  [4]理解水蒸气的饱和状态，掌握水的定压加热汽化过程的特点和相关术语。

  [5]了解水和水蒸气热力性质图表。

  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；水蒸气的基本过程。

  考试要求：

  [1]熟练掌握理想气体基本热力过程（即定容、定压、定温、定熵过程）的过程方程、初终态参数关系、图示、定值比热容下功量和热量计算；

  [2]熟练掌握理想气体多变过程的过程方程、初终态参数关系、定值比热容下功量和热量计算；理解基本热力过程与多变过程的关系；

  [3]了解水蒸气基本热力过程功量和热量的计算。

  5、热力学第二定律

  考试内容：热力学第二定律实质及两种经典表述；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；最大作功能力损失。

  考试要求：

  [1]熟练掌握热力学第二定律的实质及数学表达式；

  [2]熟练掌握卡诺循环和卡诺定理；

  [3]熟练掌握熵和熵方程；

  [4]熟练掌握孤立系统熵增原理及最大作功能力损失。

  6、气体与蒸汽的流动

  考试内容：稳定流动基本方程式；促使流速改变的条件；绝热节流。

  考试要求：

  [1]熟练掌握一维绝热稳定流动的基本方程式；

  [2]理解促使流速改变的力学和几何条件；

  [3]熟练掌握喷管、扩压管中流速和截面积的变化规律；

  [4]理解绝热节流过程的特点和温度效应。

  7、压气机的压气过程

  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：

  [1]掌握单级活塞式压气机工作原理及理论耗功量的计算；

  [2]掌握余隙容积对压气机工作过程和理论耗功量的影响；

  [3]掌握多级压缩和级间冷却特点及最佳中间压力的选择。

  8、气体动力循环

  考试内容：分析动力循环的一般方法；活塞式内燃机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：

  [1]熟练掌握活塞式内燃机理想循环、燃气轮机装置理想循环的基本原理、基本过程和热力计算方法；

  [2]能分析影响循环热效率的主要因素；

  [3]熟练掌握循环热效率的分析比较；

  [4]掌握提高循环热效率的基本途径。

  9、蒸气动力循环

  考试内容：简单蒸汽动力循环——朗肯循环；再热循环；热电合供循环。

  考试要求：

  [1]理解分析蒸气动力循环一般方法；

  [2]熟练掌握朗肯循环的主要设备、基本过程及相关计算；

  [3]熟练掌握提高朗肯循环经济性的方法和途径；

  [4]了解再热循环、热电合供循环的基本原理。

  10、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：

  [1]理解分析制冷循环的一般方法；

  [2]熟练掌握压缩空气制冷循环和蒸汽压缩制冷循环的主要设备、基本过程及相关计算；

  [3]掌握提高制冷循环经济性的方法和途径；

  [4]掌握热泵循环的原理及相关计算。

  11、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：

  [1]理解理想气体混合物的性质，熟练掌握理想气体混合物的成分及状态参数的计算；

  [2]熟练掌握湿空气状态参数的意义及计算方法；

  [3]能用解析法及图解法分析计算湿空气的基本热力过程。

  五、主要参考书目

  《工程热力学》，沈维道、童钧耕，高等教育出版社，2016年，第五版。