3、5定容过程、定压过程、定温过程及定熵过程.docVIP

河北农业大学工程热力学教案 第4章 理想气体的热力过程 主要内容： 本章基本要求： 4.1定容过程 1．定义：气体在状态变化过程中比体积保持不变的过程。 2．过程方程式 v为定值，dv=0 3．确定初终状态参数之间的关系 说明：定容过程中工质的绝对压力与绝对温度成正比，已知中任一个即可求得另一个终态的参数。 4、求过程中的熵 定比热容理想气体进行定容过程时，根据可知，温度和熵的变化保持如下关系： 或 5．求过程中的 根据特力学第一定律解析式 ∵ ∴ 或 6．热力过程在P—V图，T—S图上表示 4.2定压过程 定义：工质在状态变化过程中压力保持不变的过程。 过程方程式 初终态参数之间的关系 =定值 说明：定压过程中工质的成正比 4．求过程中的熵 或 5．求过程中的q，w 6．热力过程在P—V图，T—S图上的表示。 定容： 定压： ∴曲线是对数曲线 ※从上图可知，定容过程与定压过程在T—S图上都是一条对数曲线，但定压线的斜率小，更为平坦。 证明： ∵ 定容过程 ∴ ∴ 而定压过程 ∴ ∴ ∵ ∴ 从同一点出发的定压线较平坦 4.3定温过程 1．定义：工质在状态变化过程中温度保持不变。 2．过程方程式 3．初终状态参数之间的关系。 说明：理想气体温度不变时，压力和比容互成反比。 4．过程中熵的变化 由：和 得 5.过程中的q 、w 可见：定温过程加给工质的热量全部用于对外做功，气体被压缩时，外界加给的功全部转化为热能。 6.热力过程在P-V图、T-S 图上的表示 1-2 膨胀 W0 P↓ V↑ 1-2 吸热 △S0 1-2 压缩 W0 P↑ V↓ 1-2 吸热 △S0 　　　　　　　 　　稳定流动的开口系统，若其工质的流动动能和重力位能的变化可以忽略不计，，定温过程中系统所作的 轴功 为： 4.4绝热过程 1．定义：热力系在保持比熵不变的条件下进行的膨胀或压缩过程。 即： 2．过程方程式 式中 绝热指数 这个过程的方程式可根据过程的特点，借助理想气状态方程式由热力学第一定律导出： 根据 和 得 又 ∵ ∴ 同除 pv 则 ∴ 3．初终态参数之间的关系 ∵ ∴ 又∵ 4．过程中的熵 5．绝热过程中的功 说明工质在绝热过程中所做的技术工和膨胀功等于过程中焓降河热力学能的减少 4.5 多变过程 一、多变过程方程及多变比热 过程方程:pv =常数 n=0时，定压过程 n=1时，定温过程 n=时, 定熵过程 n=±∞时，定容过程 二、多变过程分析 过程中q、w、u的判断 l．q的判断： 以绝热线为基准: 2．w的判断： 以等容线为基准