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1、Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Chapter 8 Thermodynamic Processes of Ideal Gas理想气体的热力过程理想气体的热力过程主讲：张金翠主讲：张金翠 Tel：85953720 13515328653E-mail: Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）本章基本知识点本章基本知识点 熟练掌握熟练掌握定容、定压、定温、绝热、多变过定容、定压、定温、绝热、多变过程中程中状态参数状态参数p p、v
2、v、T T、u u、h h、s s的计算，过的计算，过程量程量Q Q、W W的计算，以及上述过程在的计算，以及上述过程在p p- -v v 、T T- -s s图上的表示。图上的表示。n分析对象分析对象: :闭口系统闭口系统n过程性质过程性质: :可逆过程可逆过程n过程特点过程特点: :定容过程、定压过程、定温过程、定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程、多变过程绝热过程、多变过程Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Chapter 8 Thermodynamic Processes of Ideal Gas理想
3、气体的热力过程理想气体的热力过程n81 概述概述n82 基本热力过程基本热力过程n83 多变过程多变过程Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）81 Introduction 概述概述n一、一、General objectives研究热力过程的一般目的研究热力过程的一般目的n二、二、General steps 研究热力过程的一般研究热力过程的一般步骤步骤n三、三、Process equations 过程方程式过程方程式 p=f(v)Qingdao University ，Engineering Thermodyna
4、mics（工程热力学）（工程热力学）一、一、General objectives、methods研究热力过程的一般目的、方法研究热力过程的一般目的、方法n一般目的：一般目的：n1） 参数参数 ( p, T, v, u, h, s ) 变化变化n2） 能量转换关系能量转换关系, q , w, wtn一般方法：一般方法：n1）抽象分类）抽象分类 n2）可逆过程）可逆过程 (不可逆再修正不可逆再修正)pvSTn基本过程基本过程Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、General steps 研究热力过程的一般研
5、究热力过程的一般步骤步骤n1） 确定确定过程方程式过程方程式- p=f(v)n2）根据过程方程确定）根据过程方程确定p、v、T之间的关系之间的关系n3）确定）确定uu，hh，ssQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、General steps 研究热力过程的一般研究热力过程的一般步骤步骤n4 4）将热力过程表示在）将热力过程表示在p p-v-v、T-sT-s图上图上n5 5）计算过程中与外界交换的热量和功量）计算过程中与外界交换的热量和功量w , wt , qReversible process Qing
6、dao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）三、三、Process equations 过程方程式过程方程式 p=f(v)在在logp-logV图上有图上有logp=-nlnV+c=常数常数 多变过程多变过程（polytropic process）（isobaric process; constant pressure process）（isometric process; constant volume process）（isentropic process; reversible adiabatic process）（is
7、othermal process; constant temperature process）Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）82 Basic processes for ideal gases 基本热力过程基本热力过程n一、一、Isomeric process 、isobaric process and isothermal process 定容过程、定压过程和定温过程定容过程、定压过程和定温过程n二、二、 Isentropic process定熵过程（可逆绝热过程）定熵过程（可逆绝热过程）Qingdao
8、 University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）一、一、Isomeric process 、isobaric process and isothermal process 定容过程、定压过程和定温过程定容过程、定压过程和定温过程nStep1：过程方程：过程方程nStep2：初终态参数关系：初终态参数关系vpTQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）一、一、Isomeric process 、isobaric process and isothermal pr
9、ocess 定容过程、定压过程和定温过程定容过程、定压过程和定温过程nStep3： u、 h和和svpQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）一、一、Isomeric process 、isobaric process and isothermal process 定容过程、定压过程和定温过程定容过程、定压过程和定温过程nStep3： u、 h和和s（续续）TQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）一、一、Isomeric proces
10、s 、isobaric process and isothermal process 定容过程、定压过程和定温过程定容过程、定压过程和定温过程nStep4：表示在表示在p p-v-v、T-sT-s图上图上Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）nStep4：表示在表示在p p-v-v、T-sT-s图上图上（续续）Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）nStep5：计算热量和功量计算热量和功量w , wt , qvpQingdao Un
11、iversity ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）nStep5：计算热量和功量计算热量和功量w , wt , q（续）（续）TQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、 Isentropic process定熵过程（可逆绝热过程）定熵过程（可逆绝热过程）nStep1：过程方程：过程方程Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、 Isentropic process定熵过程（可
12、逆绝热过程）定熵过程（可逆绝热过程）nStep2：初终态参数关系：初终态参数关系Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、 Isentropic process定熵过程（可逆绝热过程）定熵过程（可逆绝热过程）nStep3： u、 h和和sQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、 Isentropic process定熵过程（可逆绝热过程）定熵过程（可逆绝热过程）nStep4：表示在表示在p p-v-v、T-sT-s图上图上
13、Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）二、二、 Isentropic process定熵过程（可逆绝热过程）定熵过程（可逆绝热过程）nStep5：计算热量和功量计算热量和功量w , wt , qQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）nStep5：计算热量和功量计算热量和功量w , wt , q（续）（续）Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Summa
14、ryn u、 h和和s的确定与过程无关的确定与过程无关pTsvQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）n 作图作图Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）83 Polytropic process 多变过程多变过程nStep1：过程方程：过程方程nStep2：初终态参数关系：初终态参数关系Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Polytropic proc
15、essnStep3： u、 h和和sQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Polytropic processnStep4：计算热量和功量计算热量和功量w , wt , qQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Polytropic processnStep4：计算热量和功量计算热量和功量w , wt , q多变比热多变比热Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程
16、热力学）Polytropic processnStep5：表示在表示在p p-v-v、T-sT-s图上图上n n Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）n1、过程线的分布规律、过程线的分布规律多变过程的综合分析多变过程的综合分析n Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）多变过程的综合分析多变过程的综合分析n2、如何、如何在在p-v图上确定图上确定T增大及增大及s增大的方向？增大的方向？ 如何在如何在T-s图上确定图上确定p增大及增大
17、及v增大的方向？增大的方向？利用特殊过程的特性，如利用特殊过程的特性，如Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）多变过程的综合分析多变过程的综合分析nu、 h的正负的正负pvsT u0 h0Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）多变过程的综合分析多变过程的综合分析nw的正负的正负sTvpw0w0Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）多变过程的综合分析多变
18、过程的综合分析nwt的正负的正负svwt0wt0TpQingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）多变过程的综合分析多变过程的综合分析sTvpq0q0Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）u、h、w、wt、q在在p-v, ,T-s图上图上的的变化趋势变化趋势Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Application -作图题作图题n1、某理想气体在、某理想气
19、体在 T-S 图上的四种过程如图图上的四种过程如图 4-1 所示。所示。试在试在 P-V 图上画出相应的四个过程并对每个过程说明图上画出相应的四个过程并对每个过程说明 n 的范围。是吸热还是放热，是膨胀还是压缩过程。的范围。是吸热还是放热，是膨胀还是压缩过程。 （1） 压缩，放热压缩，放热压缩，放热压缩，放热 膨胀，吸热膨胀，吸热膨胀，吸热膨胀，吸热（2） （3）（4）Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Application -作图题作图题n2、在、在T-s图上用图形面积表示某种理想气体可逆图上用图形面积表示
20、某种理想气体可逆过程过程ab的焓差的焓差 ha-hb的值。的值。n3、空气某过程加热量的一半转变为功，试确定过、空气某过程加热量的一半转变为功，试确定过程的程的n为多少，并将过程表示在为多少，并将过程表示在p-v和和T-s图上。图上。Qingdao University ，Engineering Thermodynamics（工程热力学）（工程热力学）Application -分析题分析题n4、压力为、压力为0.425MPa、质量、质量3kg的某种理想气体按的某种理想气体按可逆多变过程膨胀到原有体积的可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，压力和温度倍，压力和温度分别下降到分别下降到0.1MPa、温度、温度27。膨胀过程中作功。膨胀过程中作功339.75kJ339.75kJ、吸热、吸热70.50kJ70.50kJ，求该气体的比定压热容，求该气体的比定压热容c cp p及比定容热容及比定容热容c cv v。
