《理想气体 理想气体》由会员分享，可在线阅读，更多相关《理想气体 理想气体（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 热能转换物质的热力性质和热力过程,第一节 物质的三态及相变过程,相是指热力系统中物理性质和化学组成完全均匀的部分。在一定条件下相与相之间可以互相转化，称为相变过程(或集态变化)。,热力学面,p-T 相图,第二节 理想气体的热力性质和热力过程,一、理想气体及其状态方程,1、状态方程：,称为克拉贝龙状态方程。,理想气体定义：凡是遵循克拉贝龙状态方程的气体称为理想气体。,2、摩尔气体常数及其他形式,由阿伏伽德罗定律知：在同温同压下任何气体的摩尔体积都相等。,其他形式还有,或,从微观上讲，凡符合下述假设的气体称为理想气体： (1)气体分子是不占据体积的弹性质点； (2)气体分子相互之间没有任何
2、作用力。,二、理想气体的比热容,(一) 比热容的定义,热容：工质温度升高一度所吸收的热量称为热容，用C 表示,比热容 ：,摩尔热容 ：,(二) 比定容热容和比定压热容,比定容热容 ：,比定压热容 ：,(三) 理想气体比热容,理想气体 ：,迈耶尔公式：,定值比热容,三、理想气体的比热力学能和比焓及比熵,(一) 理想气体的比热力学能和比焓,(二) 理想气体的比熵,还可推导得到：,四、理想气体的混合物,(一) 分压力定律和分体积定律,1、分压力定律 ：,2、分体积定律 ：,分压力 ：各组元在混合物温度下单独占据混合物所占体积 时所产生的压力。,道尔顿分压力定律：,分体积 ：各组元在混合物温度和压力下
3、所占据的体积。,亚美格分体积定律：,(二)理想气体混合物的成分、折合摩尔质量和折合气体常数,换算关系：,2、折合摩尔质量和折合气体常数 ：,(三) 理想气体温合物的热力学能和焓及熵,比热容 ：,比热力学能和不焓 ：,比熵 ：,例：空气经空气预热器（换热器）温度从 上升到 ，空气的进口流量为每小时 ，进口表压力 。若环境大气压力为 ，吸热过程可视为定压过程，试求每小时空气其热量及热力学能，焓的变化，按定值比热容。,已知：,求：,由,得每小时质量流量为,取空气进出口所围空间为热力系统，如图红虚线所围，则有,采用定值比热,解：,五、理想气体的基本热力过程,理想气体热力过程的研究步骤如下： （1）、列
4、出过程方程式：根据过程特点列出或推导出过程 方程式 ；,（2）、根据过程方程和状态方程，推导得到过程中基本状 态参数间关系；,（4）、在 p-v 和T-s 图上表示出各过程，并进行定性分析。,（3）、分析过程中膨胀功 ，技术功 和热量 等能量交 换和转换关系，建立功量和热量计算式；,理想气体热力过程的研究前提如下： （1）、理想气体 ；,（2）、过程为可逆过程；,（3）、比热容为定植。,五、理想气体的基本热力过程,(一) 定容过程,(二) 定压过程,(三) 定温过程,(四) 定熵过程,六、理想气体的多变过程,(一) 多变过程,(二) 计算公式表,例：初压力为 ，初温为 的 氮气，在 的压缩过程中被压缩至原来体积的 ，若取比热容为定值，试求压缩后的压力，温度，压缩过程所耗压缩功及与外界交换的热量。若从相同初态出发分别经过定温和定熵过程压缩至相同的体积，试进行相同的计算，并将此三过程画在同一p-v图上和T-s图上。,由题意知， ，根据基本状态参数间的关系式得：,所耗功（压缩功）,气体与外界交换的热量,（2）定温过程,（3）定熵过程,在p-v图和T-s图上，从同一初态1出发压缩至相同体积的定温过程， 的多变过程和定熵过程分别为 ， ， 。,
