儲(chǔ)能與氫能基礎(chǔ)包括兩部分內(nèi)容:傳熱學(xué)和化學(xué)基本原理,每部分75分,滿分150分。
一、考試的總體要求
掌握熱能傳遞的基本規(guī)律和基本理論;能夠應(yīng)用工程數(shù)學(xué)知識(shí)建立傳熱問(wèn)題的物理模型、并進(jìn)行解析分析;具有利用傳熱學(xué)知識(shí)解決、分析工程實(shí)際問(wèn)題的能力;對(duì)熱工測(cè)試方法具有初步了解。
掌握化學(xué)的基本概念、基本理論和基本計(jì)算,靈活運(yùn)用所學(xué)的熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律、化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、多組分系統(tǒng)熱力學(xué)、相平衡、氧化還原反應(yīng)與電化學(xué)、溶液與膠體分析解決復(fù)雜的化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)問(wèn)題。
二、考試的內(nèi)容
1. 熱傳導(dǎo):導(dǎo)熱基本概念;導(dǎo)熱基本定律及其應(yīng)用;導(dǎo)熱微分方程及其定解條件;單層、多層平壁和圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程及計(jì)算方法;等截面直肋導(dǎo)熱分析方法、溫度分布及導(dǎo)熱量;非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱基本概念、零維問(wèn)題的分析方法;一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題的分析解及其討論。有限差分?jǐn)?shù)值分析方法;內(nèi)部節(jié)點(diǎn)和邊界節(jié)點(diǎn)離散方程的建立。
2. 對(duì)流換熱:對(duì)流換熱基本概念及影響因素;對(duì)流換熱微分方程組及邊界條件;速度邊界層和熱邊界層概念;圓管通道內(nèi)、繞掠單管強(qiáng)制對(duì)流換熱特征及實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用;大空間自然對(duì)流換熱的特征、分析方法及實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的應(yīng)用;凝結(jié)換熱概述及主要影響因素;沸騰換熱概述、大空間飽和沸騰曲線。
3. 輻射換熱:熱輻射基本概念、黑體輻射的基本定律:普朗克定律、維恩位移定律、斯蒂芬-波爾茲曼定律、蘭貝特定律;實(shí)際物體輻射特點(diǎn);灰體、基爾霍夫定律;角系數(shù)概念、特性及求解方法;輻射網(wǎng)絡(luò)求解方法;遮熱罩原理。
4. 傳熱過(guò)程分析及換熱器設(shè)計(jì):傳熱過(guò)程的分析計(jì)算方法;臨界熱絕緣直徑;換熱器設(shè)計(jì)的對(duì)數(shù)平均溫差法和效能-傳熱單元數(shù)法進(jìn)行換熱器熱計(jì)算的方法及步驟。
5.熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律:熱力學(xué)基本概念術(shù)語(yǔ),熱力學(xué)第一定律概念和表達(dá)式,單純pvT變化、相變化和化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中W、Q、ΔU和ΔH的計(jì)算。熱力學(xué)第二定律的概念和數(shù)學(xué)表達(dá)式,卡諾循環(huán)與卡諾定理,熵的定義和表達(dá)式,熵增原理,熵判據(jù)的應(yīng)用和ΔG的計(jì)算。
6.化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué):化學(xué)反應(yīng)速率的概念,反應(yīng)速率和溫度的關(guān)系,簡(jiǎn)單級(jí)數(shù)反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)半衰期的計(jì)算;催化作用的原理。
7.多組分系統(tǒng)熱力學(xué)和相平衡:偏摩爾量、化學(xué)勢(shì)的基本概念,拉烏爾定律和亨利定律的概念和適用范圍。相律的基本概念、基本表達(dá)式和及其計(jì)算。
8.氧化還原與電化學(xué):氧化還原反應(yīng)、原電池、電極電勢(shì)基本概念,電極電勢(shì)的應(yīng)用,能斯特方程式的計(jì)算。
9. 溶液與膠體:弱電解質(zhì)溶液中的解離平衡、酸堿的質(zhì)子理論、沉淀-溶液平衡和溶度積基本概念。膠體的基本概念和溶膠的性質(zhì)。
三、考試的題型
名詞解釋、填空題、選擇題、簡(jiǎn)答題、分析題、證明題、計(jì)算題。
四、參考書(shū)目
《傳熱學(xué)》第5版,陶文銓 楊世銘 編著,高等教育出版社,2019。
《物理化學(xué)》第6版,劉俊吉、周亞平、李松林、馮霞主編,高等教育出版社,2017。
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