1.5理想气体的比热容.pptVIP

3－1 理想气体的概念 理想气体指分子间没有相互作用力、分子是不具有体积的弹性质点的假想气体 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 理想气体是实际气体p?0的极限情况。 提出理想气体概念的意义 简化了物理模型，不仅可以定性分析气体某些热现象，而且可定量导出状态参数间存在的简单函数关系 在常温、常压下H2、O2、N2、CO2、CO、He及空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理，误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具有重要的实用意义。 3－2 理想气体状态方程式 理想气体的状态方程式 1.5 理想气体的比热容 单位质量的气体，温度升高1K所吸收的热量称为比热容： 单位物质的量的气体，温度升高1K所吸收的热量为摩尔热容 Cm ，单位：kJ/(kmol?K) 单位体积的气体，温度升高1K所吸收的热量称为体积热容 C′，单位：kJ/(m3?K) 比热容、摩尔热容及体积热容三者之间的关系： C′= Cm /22.4=cρ0 定压比热容：可逆定压过程的比热容 三、定压比热容与定容比热容的关系 迈耶公式： 四、理想气体比热容的计算 3－4 理想气体的热力学能、焓、熵 一、热力学能和焓 空气在气缸中由压力0.28Mpa、温度60℃,不可逆膨胀到压力为0.14Mpa,膨胀过程中空气对外作功30KJ/Kg，并放热14KJ/Kg，计算每公斤空气熵的变化。（空气为理想气体，Ｃp=1.004KJ/(KgK) , R=0.287KJ/(Kg K) 混合气体摩尔质量 混合气体的气体常数 二、分压力定律和分体积定律 分压力及分体积 　　在与混合物温度相同的情况下，每一种组成气体都独自占据体积V时，组成气体的压力称为分压力。用pi表示。 　　各组成气体都处于与混合物温度、压力相同的情况下，各自单独占据的体积称为分体积。用Vi表示。 分压力定律 　　混合气体的总压力等于各组成气体分压力之和，称为道尔顿(Dalton)分压定律 分体积定律 　　理想气体混合物的总体积等于各组成气体分体积之和，称为亚美格(Amagat)分体积定律 三、wi、xi、?i的转算关系 四、混合气体的比热容、热力学能、焓和熵 比热容 热力学能和焓 热力学能和焓均为广延参数 同理： 熵 熵为广延参数 熵变 同理： 思考题 1、下面表达式是否正确？ 错。分压力与分体积不能同时出现 正确 2、T－s图中任意可逆过程的热量如何表示？理想气体在1和2状态间热力学能变化量及焓变化量如何表示？若1－2经历不可逆过程又将如何？ T s 1 2 T s 1 2 热量 T s 1 2 ?u或?h 1Kg空气经历过程1-2-3，其中1-2过程为不可逆的绝热过程，熵增为0.1KJ/Kg k,2-3过程为可逆定压放热过程，已知初态t1=100℃, p1=2bar, 终态t3=0℃, p3=1bar. (设空气为理想气体，Ｃp=1.004KJ/(Kg K), R=0.287KJ/(Kg K)) 求： 1 ）全过程中系统的熵变△S123； 2 ) 整个过程中系统与外界交换的热量。 * 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 理想气体与实际气体 Rg为气体常数（单位J/kg·K），与气体所处的状态无关，随气体的种类不同而异 　　理想气体在任一平衡状态时p、v、T之间关系的方程式即理想气体状态方程式，或称克拉贝龙(Clapeyron)方程。 通用气体常数 （也叫摩尔气体常数）R 通用气体常数不仅与气体状态无关，与气体的种类也无关 　　气体常数之所以随气体种类不同而不同，是因为在同温、同压下，不同气体的比容是不同的。如果单位物量不用质量而用摩尔，则由阿伏伽德罗定律可知，在同温、同压下不同气体的摩尔体积是相同的，因此得到通用气体常数 R 表示的状态方程式： 　气体常数与通用气体常数的关系： M 为气体的摩尔质量 　不同物量下理想气体的状态方程式 m kg 理想气体 1 kg 理想气体 n mol 理想气体 1 mol 理想气体 一、比热容的定义 物体温度升高1K所需的热量称为热容： 二、定压比热容及定容比热容 热量是过程量，因此比热容也与各过程特性有关，不同的热力过程，比热容也不相同： 定容比热容：可逆定容过程的比热容 梅耶公式 比热比： 真实比热容 理想气体的比热实际上并非定值，而是温度的函数。相应于每一温度下的比热值称为气体的真实比热。理想气体的比热可表示成温度的函数： Cp，m＝ a0 ＋a1T ＋a2T2 ＋a3T3 a等值由实验确定，可在表中查取。 真实比热作为温度的函数，常用于精确