03 第3章 气体和蒸汽的性质.ppt

工质的性质 理想气体的热力性质 重点内容： 利用理想气体的状态方程，计算理想气体的基本状态参数； 理想气体的比热容的计算； 理想气体热力学能、焓和熵的计算。 一、理想气体模型 （一）、理想气体的分子模型 假设: （1）分子都是弹性的不占体积的质点； （2）分子相互之间没有作用力。 完全的理想气体是不存在的，它是实际气体在压力趋近于零，比体积区域无穷大的极限状态。 （二）、能否作为理想气体处理的依据 （1）气体所处的状态是否远离液态； （2）工程上所允许的误差。 （三）、工程上 可作为理想气体处理的常见气体 在常温、常压下O2、N2、CO、H2、空气、 燃气、烟气等 离液态较远，可作理想气体处理。 二、 理想气体状态方程式 三、摩尔质量和摩尔体积 摩尔：物质的量的基本单位，mol 1mol~ 0.012kg C(12)的原子数目，6.0225×1023 阿伏伽德罗假说 Avogadro’s hypothesis: 相同 p 和 T 下各种气体的摩尔体积Vm相同 四、摩尔气体常数 理想气体状态方程可有以下四种形式： 计算时注意事项实例 例题3-2：一钢瓶的容积为0.03m3，其内装有压力为0.7Mpa、温度为20℃的氧气。现由于使用，压力降至0.28 Mpa，而温度未变。问钢瓶内的氧气被用去了多少？ §3-2 理想气体的比热容 （2）根据过程的性质 比热容是过程量还是状态量? 3.比定容热容cv 4.比定压热容cp 5. 理想气体的比定容热容和比定压热容 理想气体的比热容 二、迈耶公式及比热容比 三、 理想气体比热容及热量的计算 1、真实比热容 2、平均比热容表 3、平均比热容的直线关系式 4、定值比热容 §3-3 理想气体热力学能、焓和熵 理想气体? u的计算 2、理想气体的焓 理想气体? h的计算 3、 理想气体的熵 理想气体?s的计算 理想气体的热力性质小结 理想气体的热力性质小结 作业 3-10、3-12、3-16、3-19 水蒸气是实际气体的代表 § 3-4 水蒸气的饱和状态和相图 水的热力学面 饱和线、三相线和临界点 水的p-T相图 纯物质的p-T相图 § 3-7 水蒸气表和图 二、水和水蒸气的热力性质图 (3 ) h -- s图 (定量分析) 作业 3－23 3－24 3－25 3－28 3. 汽化潜热 定义：液体定压汽化过程中吸收的热量。 克服界面表面液体分子的引力作功（内势能增加） 扩大比体积对外作功（膨胀功） 水在定压汽化过程中，温度维持不变，因此，根据 q=?u+w，过程中吸收的热量等于膨胀功？ 三、几个常用名词 饱和液(saturated liquid)—处于饱和状态的液体： t = ts， p= ps 未饱和液(unsaturated liquid)——处于未饱和状态的液体 —温度低于所处压力下饱和温度的液体：t ts —压力高于所处温度下饱和压力的液体：p ps 使未饱和液达饱和状态的途径： 加热或减压均可使未饱和液达到饱和状态。 干饱和蒸汽(dry-saturated vapor; dry vapor ) —处于饱和状态的蒸汽：t = ts 过热蒸汽(superheated vapor) —温度高于饱和温度的蒸汽：t ts, —t – ts = d 称过热度(degree of superheat)。 湿饱和蒸汽(wet-saturated vapor; wet vapor ) —饱和液和干饱和蒸汽的混合物：t = ts 干度（dryness） （湿度 y =1–x） x 0 1 饱和液 湿饱和蒸汽 干饱和蒸汽 定义：湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数，用w 或 x 表示。 一、水定压加热汽化过程 t ts 未饱和水 t = ts 饱和水 t = ts 湿蒸汽 t = ts 干饱和蒸汽 t ts 过热蒸汽 § 3-5 水的汽化过程和临界点 s p-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程 一点，二线，三区，五态 饱和水线和干饱和蒸汽线的交点——临界点。此时饱和水与干饱和蒸汽已不再有区别，即，不存在两相区。 二、水定压加热汽化过程的p-v图及T-s图 一点 临