第二章理想气体的性质.ppt

理想气体状态方程 理想气体比热容(specific heat) 理想气体的热力学能、焓和熵 混合气体的性质 2-1 理想气体状态方程 R 与 Ro的区别 摩尔容积 阿弗加德罗定律： 相同 p 相同 T 下 各理想气体的摩尔容积相同. 2-2 比热容(specific heat) 二、定容比热和定压比热 三 、理想气体的比热 2-3 理想气体的热力学能、焓和熵 * * 第二章 理想气体的性质 理想气体模型 实际气体不是理想气体. 但是, 当实际气 体 p 很小, v 很大, 温度不太低时, 处于远离液 态的稀薄状态时, 可视为理想气体. 1 分子是弹性体 2 分子间无作用力 3 分子是不占体积的质点 可当作理想气体的有: 1. T=常温, p7MPa 的双原子气体 2. 只在特殊情况下(分压力很低时), 烟气中的CO2 , 空气中的H2O 总之，能否作为理想气体， 主要由气体离开液态的程度和工程所允许的误差决定。 定义：理想气体(perfect /ideal gas) 理想气体遵循状态方程（ Clapeyron方程）. 四种形式的状态方程： pv=RT，pV=mRT pVm=R0T，pV=nR0T P—-绝对压力，pa; V,Vm—容积m3/kg,，m3/kmol v—-比容，m3/kg ; m,n—质量，摩尔质量，kg， kmol T—热力学温度，K; R,Ro—气体常数， Ro ——通用气体常数(与气体种类无关) Ro = 8314J/kmol K R ——气体常数 (随气体种类变化) Ro = M R 标准状况, Po=1013.25Pa=1atm To=273.15K Vmo=22.4m3/kmol 一、定义: 单位物量的物质升高或降低1K所需的热量 C : 质量比热容 ， kJ/kg K 或kJ/kg ℃ Mc:摩尔比热容， kJ/kmolK 或kJ/kmol ℃ C’: 容积比热容, kJ/Nm2 K 或kJ/Nm2 ℃ C=?q/dT 对可逆过程: ? q=du+pdv=dh-vdp 1. 定容比热Cv u是状态量, 定容状态下, dv=0 由定义知： 物理意义：表示在 v 一定时, 1kg 工质升高 1K 内能的增加量 2.定压比热Cp h是状态量, 定压状态下,dq=u， 由定义知： 物理意义：表示在 p 一定时, 1kg 工质温度升高 1K ，焓的增加量 说明： 1、对于cv、cp因为过程定容、定压, 所以当作状态量 ； 2、推导过程没有用到理想气体性质，适用于任何气体。 1、理想气体定容比热与定压比热的关系--Mayer公式： 2、真实比热与平均比热 （1）真实比热，一般表示为： Cp-Cv=R, k=Cp/Cv （2）平均比热 (3)定值比热 i 取值：单原子：3； 双原子： 5； 多原子：7 查附表二 一.比热力学能 d u=cvdt 适用于任何气体、任何过程 1. 2. 为真实比热 3. cv 为平均比热 4. 查T-u表, 附表4 (零点规定: 0K, u=0, h=0 ) 二. 比焓 适用于理想气体、任何过程 1. c h T T p dt ò = D 2 1 3. 为平均比热 2. 为真实比热 4. 查T-h表（ 附表4）, 三. 熵 熵的定义: 可逆过程 理想气体: A. 真实比热 B. 定值比热 只要初终状态确定了, 熵的变化就确定了, 可以看出：熵是状态量, 与过程无关。 用真实比热通过查表求熵变， 基准温度 T0 总的来说, 内能、焓、 熵都通过比热计算, 由此可以研究具体过程。 附表4