《工程热力学 第4章 理想气体热力过程2010 330 419 20101012131859》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工程热力学 第4章 理想气体热力过程2010 330 419 20101012131859（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 工程热力学工程热力学第四章第四章 第四章 理想气体的热力过程第四章 理想气体的热力过程 Thermodynamic Processes of Ideal Gas 4 1 研究热力过程的目的及方法研究热力过程的目的及方法 目的 目的 揭示热力过程中揭示热力过程中工质状态变化的规律工质状态变化的规律 能量转能量转 化规律 化规律 掌握典型热力过程的掌握典型热力过程的分析与计算方法分析与计算方法 运用这种运用这种 方法能够分析工程实际中的热力过程 方法能够分析工程实际中的热力过程 使能量能够按预期目标进行转换 使能量能够按预期目标进行转换 使状态能够按预期目标进行变化 使状态能够按预期目标进行变
2、化 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2 工程热力学工程热力学第四章第四章 1 要解决的问题 要解决的问题 v得出过程方程得出过程方程 p f v v初 终状态基本热力参数初 终状态基本热力参数 p v T 间的关系间的关系 v初 终状态热力学能 焓 熵的变化量初 终状态热力学能 焓 熵的变化量 u h s v过程在过程在 p v 图 图 T s 图上表示图上表示 v过程中工质与外界交换的功量过程中工质与外界交换的功量w wt及热量及热量q 研究内容及一般方法研究内容及一般方法 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3 工程热力学工程热力学第
3、四章第四章 2 分析方 分析方 法 法 将问题简化 实际过程近似概括成将问题简化 实际过程近似概括成 典型过程典型过程 将气体性质和过程性质简化将气体性质和过程性质简化 理想气体理想气体可逆过程可逆过程 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 4 工程热力学工程热力学第四章第四章 3 依据知 依据知 识 识 热力学第一定律热力学第一定律 功量 热量的计算式功量 热量的计算式 理想气体状态方理想气体状态方 程 程 比热的关系式比热的关系式 热力学能 焓 熵变量热力学能 焓 熵变量 u h s 计算式计算式 Tds cvdT pdv Tds cpdT vdp pv RgT u
4、 cvdT h cpdT p pv v g c ccR c PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 5 工程热力学工程热力学第四章第四章 22 11 22 11 22 11 lnln lnln lnln pg Vg pV Tp scR Tp Tv scR Tv vp scc vp wpdv t wvdp qTds PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 6 工程热力学工程热力学第四章第四章 4 2 四种基本热力过程四种基本热力过程 工程实际过程往往可以简化成下列过工程实际过程往往可以简化成下列过 程 程 定容过程定容过程 v 常常量量 定定压压过程过
5、程 p 常常量量 定定温温过程过程 T 常常量量 绝绝热过程热过程 可逆 可逆 s 常常量量 1 定容过程定容过程 工质在状态变化过程中 比体积保持不变 工质在状态变化过程中 比体积保持不变 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 7 工程热力学工程热力学第四章第四章 定容定容 过程过程 关系关系 式式 22 11 22 11 12 1 2 3 lnln 4 0 vv pp vvv t vconst Tp Tp duc dTucT dhc dThcT TpdT dscscc TTp wwv pp qu PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 8 工程
6、热力学工程热力学第四章第四章 v p 1 2 2 s T 定容过程在定容过程在 p v 图 图 T s 图图 上表示上表示 1 2 2 vv TT sc PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 9 工程热力学工程热力学第四章第四章 四种基本热力过程的分析四种基本热力过程的分析 定容过程定容过程 定定压压过程过程 定定温温过程过程 绝绝热过程热过程 过程特征 工质在状态变化过程中 压力保持不过程特征 工质在状态变化过程中 压力保持不 变 变 过程方程式 过程方程式 定定压压过程过程 pconst PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 10 工程热力学
7、工程热力学第四章第四章 定压过程定压过程 关系式关系式 22 11 22 11 21 lnln 0 vp pp t Tv Tv ucThcT Tv scc Tv wp vvw qh PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 11 工程热力学工程热力学第四章第四章 p v 2 12 s T 1 2 2 pp TT sc v p 定压过程在定压过程在 p v 图 图 T s 图上表示图上表示 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 12 工程热力学工程热力学第四章第四章 四种基本热力过程的分析四种基本热力过程的分析 定容过程定容过程 定定压压过程过程 定温
8、过程 绝绝热过程热过程 定定温温过程过程 过程特征 工质在状态变化过程中 温度保持过程特征 工质在状态变化过程中 温度保持 不变 不变 过程方程式 过程方程式 pv const Tconst PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 13 工程热力学工程热力学第四章第四章 定定温温过程过程 关系式关系式 12 21 21 12 1 2 0 0 lnln ln gg tg vp vp u h vp sRR vp p wwqR T p PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 14 工程热力学工程热力学第四章第四章 定温过程在定温过程在 p v 图 图 T
9、s 图上图上 表示表示 p v 2 1 2 T pp vv T s 2 12 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 15 工程热力学工程热力学第四章第四章 四种基本热力过程的分析四种基本热力过程的分析 定容过程定容过程 定定压压过程过程 定定温温过程过程 绝绝热过程热过程 绝绝热过程热过程 过程方程式过程方程式 过程特征 过程中系统与外界无热量交换 过程特征 过程中系统与外界无热量交换 若又满足可逆条件 为若又满足可逆条件 为定熵过程定熵过程 pvconst 推导 推导 0 0 q q sconst 绝热指数绝热指数 等于比热比等于比热比 PDF 文件使用 pdfFac
10、tory Pro 试用版本创建 16 工程热力学工程热力学第四章第四章 定熵过程定熵过程 关系式关系式 1 1 2221 1112 0 v p TpTv TpTv ucT hcT s PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 17 工程热力学工程热力学第四章第四章 1 2 1 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 g tg q p wR T p p wR T p PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 18 工程热力学工程热力学第四章第四章 s T 1 2 2 1 p v 2 2 s pp vv 定熵过程在定熵过程在 p v 图 图 T s 图上
11、图上 表示表示 T s PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 19 工程热力学工程热力学第四章第四章 需寻需寻求求一种一种更普遍更普遍 更更一般一般 化 化 更接近更接近实际过程 实际过程 且仍且仍 遵循遵循一定一定规律规律的变化过程的变化过程 4 3 多多变过程变过程 多多变过程的变过程的引引出出 实际过程中的实际过程中的 p v T s 均是均是变化的变化的 多多变过程变过程 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 20 工程热力学工程热力学第四章第四章 多多变过程方程式变过程方程式pvn 常常数数 n 多多变变指数指数 为为任意任意实实数 数
12、 n的变化的变化范围范围可在可在 之间 之间 在一在一个个过程中过程中n保持不变保持不变 过程特征 过程特征确确定定 不不同同的的多多变过程变过程n为不为不同同的的值值 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 21 工程热力学工程热力学第四章第四章 过程方程过程方程 n pvconst 初终初终态关系态关系 21 12 n pv pv 1 21 12 n Tv Tv 1 22 11 n n Tp Tp 多多变过程分析变过程分析 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 22 工程热力学工程热力学第四章第四章 u h s的的计算计算 v v uc dT
13、ucT p p hc dT hcT 2 2 v 1 1 222 2 v 111 1 ln ln g pgp vdT scR Tv pdTdvdp cRcc Tpvp PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 23 工程热力学工程热力学第四章第四章 00 2 21g 1 ln p sssR p 22 g 11 lnln p Tp scR Tp 22 g 11 lnln V Tv cR Tv 1 2 1 2 lnln v v c p p c pV 2 2 1 1 ln pg pdT scR Tp PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 24 工程热力学工程
14、热力学第四章第四章 12 1 g R wpdvTT n t wnw v2121 1 g R quwc TTTT n w wt q 的的计算计算式式 v21v21n21 11 g R n cTTc TTc TT nn v 1 n n cc n 多多变比热变比热 n pvconst PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 25 工程热力学工程热力学第四章第四章 当当 n 0 0 pvconstpconst 当当 n 1 1 pvconstTconst 多多变过程变过程包含包含四四个个基本热力过程基本热力过程 n pvconst g pvR T 四四个个基本过程基本过程是多是多
15、变过程的特变过程的特例例 n 0 定压过程 定压过程 n 1 定温过程 定温过程 n 定熵过程 定熵过程 n 定容过程 定容过程 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 26 工程热力学工程热力学第四章第四章 当当 n pvconstsconst 当当 n 1 n p vconstvconst n pvconst PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 27 工程热力学工程热力学第四章第四章 0n 理想气体基本过程的理想气体基本过程的p v T s图图 s T v p 0n p p PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 28
16、工程热力学工程热力学第四章第四章 0n sv p p 0n p n n v v T PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 29 工程热力学工程热力学第四章第四章 0n s T v p p 0n p n n v v 1n T T 1n PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 30 工程热力学工程热力学第四章第四章 0n s T v p p 0n p n n v v 1n T T 1n n s n s PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 31 工程热力学工程热力学第四章第四章 多多变过程变过程 p v T s图的图的特征特征 n的取值范围 顺时针方向的取值范围 顺时针方向 0 0 0 0 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 32 工程热力学工程热力学第四章第四章 w 0 du 0 q 0 n 0 n 1 n n p v 多变过程多变过程 p v T s图的特征图的特征 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 33 工程热力学工程热力学第四章第四章 n n w 0 du 0
