理想气体的性质与热力过程资料.ppt

* 理想气体熵方程 微分形式： 积分形式： 　理想气体熵方程是从可逆过程推导而来，但方程中只涉及状态量或状态量的增量，因此不可逆过程同样适用。 同理有： * （定值比热容） （定值比热容） （定值比热容） 总结:内能、焓和熵为状态参数，只与初终状态有关，与中间过程无关，故理想气体无论经历什么过程，包括不可逆过程，只要过程的初态、终态参数确定，比热容可以取定值，则都可以用以上各式计算变化量。 理想气体的熵变化 理想气体的熵变计算(按定比热容计算) * 3-3 理想气体的基本热力过程 一、研究热力过程的目的和方法 1、研究目的 过程中能量转换关系（过程热量、功量，系统热力学能和焓的变化）； Δu、Δh 和Δs 按前述的方法计算。 状态参数的变化关系（p 、v 、T 、s）； 过程曲线在p -v 图及T- s图上的表示。 2、研究方法 根据过程特点，列出过程方程式； 建立基本状态参数间的关系式； 计算△u，△h，△s； 在p－v图、T－s图上绘出过程曲线； 计算过程中的能量传递、转换量：q，w，wt。 四个基本热力过程 定容过程 定压过程 定温过程 定熵过程 * 研究热力学过程的依据 2) 理想气体 3)可逆过程 1) 第一定律 稳流 * 二、四个基本热力过程 (一)定容过程 The Constant-Volume Process 概念：等容过程是工质在变化过程中容积保持不变的热力过程。如内燃机中的燃烧过程。 1、过程方程式： v = 定值 2、基本状态参数间的关系式： 在定容过程中，工质的压力与热力学温度成正比 * 熵变： 当比热为定值时： * 3、过程曲线 T-s图上的斜率： 1-2为定容加热过程，气体升温升压； 2-1为定容放热过程，气体降温降压。 定容线为一条斜率为正的指数曲线 垂直于v坐标的直线 定容过程的p-v图及T-s图 wt * 4、功量与热量的分析计算： 1）定容过程不作膨胀功，即 2）定容过程的技术功： (可直接用来做功的能量） * 3）热量计算： 利用热力学一定律计算：因容积功为零，即系统接受的热量全部用于增加工质的内能。当比热为定值时： 利用比热计算：当比热容为定值时 吸热 T增加 p增加 对理想气体的定容过程有如下规律 放热 T下降 P下降 因而定容过程实质上是个热变功的准备过程 * (二)、定压过程(The Constant-Pressure Process 概念：压力保持不变时系统状态发生变化所经历的过程，电厂中各种换热设备中的加热或冷却过程。 1、 过程方程 ： p=常量 2、过程中状态参数之间的关系： 由： 定压过程中，比容与热力学温度成正比 * 熵变： 当比热为定值时： * 定压线为一条斜率为正的指数曲线 T-s图上的斜率： 注：在T-s图中，定容线比定压线陡。 1-2为定压加热过程，气体升温膨胀； 2-1为定压放热过程，气体降温压缩。 平行于v坐标的直线 3、过程曲线 * 4、功量与热量的分析计算： 1）膨胀功： 对理想气体可写成： 2）定压过程技术功： * 可见：定压过程中加给工质的热量等于工质焓的增加。 3）定压过程吸热量计算 * (三)、定温过程(The Constant-Temperature Process 定温过程中，压力与比容成反比 概念：定温过程是工质在变化过程中温度保持不变的热力过程。对理想气体，定温过程也是定热力学能过程和定焓过程。 1、过程方程式： T = 定值 2、基本状态参数间的关系式： 山西农业大学工学院 *  理想气体的性质 * 本章基本要求 1．掌握理想气体的概念及理想气体状态方程的各种表达形式，并能熟练运用； 2．理解理想气体比热容的概念及影响因素，掌握理想气体比热容的分类；能够熟练利用平均比热容表或定值比热容进行热量的计算； 3．掌握理想气体的热力学能及焓的特点，能够进行理想气体的热力学能、焓及熵变化量的计算； 4．掌握理想气体的四个基本热力过程（即定容、定压、定温及绝热过程）的状态参数和能量交换特点及基本计算，以及上述过程在p-v 图和T-s图上的表示； * 3-1 理想气体及其状态方程 一、实际气体与理想气体 1.理想气体：是一种假象的气体模型，气体分子是一些弹性的、不占体积的质点，分子之间没有相互作用力。 2.实际气体：实际气体是真实气体，在工程使用范围内离液态较近，分子间作用力及分子本身体积不可忽略，热力性质复杂，工程计算主要靠图表。如：电厂中的水蒸气、制冷机中的氟里昂蒸汽、氨蒸汽等。 理想气体是实际气体p?0的极限情况。 * 1. 分子之间没有作用力 2. 分子本身不占容积 理想气体模型 现实中没有理想气体 * 当实际气体 p 很小, V 很大, T不太低时,