工程热力学第三章-理想气体27.pptVIP

分子运动论 1、按定比热计算理想气体热容 运动自由度 单原子 双原子 多原子 Cv,m [J/mol.K] Cp,m [J/mol.K] k 1.67 1.4 1.29 2、按真实比热计算理想气体的热容 根据实验结果整理 理想气体 3、按平均比热计算理想气体的热容 t t2 t1 c (cp ,cv) 附表5、6 c=f (t) 摄氏℃ 【例3-3】 试计算每千克氧气从200℃定压加热至380℃和从380℃定压加热至900℃所吸收的热量。 （1）按平均比热容计算；（2）?按定值比热容计算 解 （1）从附表中查得氧气如下平均比热容的值： 【例3-3】 则可计算得 每千克氧气从200℃定压加热至380℃所吸收的热量为： 每千克氧气从380℃定压加热至900℃所吸收的热量为： 【例3-3】 （2）因为氧气是双原子气体，又是定压加热，查表3-2得氧气的定压千摩尔定值比热容为 可计算得氧气定压下的定值质量比热容 则 §3-4 理想气体的u、h、s和热容 一、理想气体的u和h 1843年焦耳实验，对于理想气体 p A B 绝热自由膨胀 真空 T 不变 v 运用热力学第一定律 理想气体的热力学能u 理气绝热自由膨胀 p v T 不变 理想气体u只与T有关 理想气体热力学能的物理解释 热力学能＝内动能＋内位能 T, v 理想气体无分子间作用力，热力学能只决定于内动能 如何求理想气体的热力学能 u ? T §3-4 理想气体的u、h、s和热容 理想气体热力学能的计算 适用于理想气体，任何过程 理想气体 实际气体 理想气体的焓 适用于理想气体，任何过程 理想气体 实际气体 理想气体h只与T 有关 熵的定义: 可逆过程 理想气体 二. 理想气体的熵 pv = RgT 仅可逆适用？ 三. 理想气体熵变的计算 h、u 、s的计算要用cv 和 cp 适用于理想气体任何过程 1. 2. cv 为真实比热 3. cv 为平均比热 理想气体?u 的计算 4. 若为空气，直接查 附表7 适用于理想气体任何过程 1. 2. cp 为真实比热 3. cp 为平均比热 理想气体?h的计算 4. 若为空气，直接查 附表7 1、若定比热 理想气体?s的计算 适用于理想气体任何过程 理想气体?s 的计算 2、真实比热容 取基准温度 T0 若为空气，查 附表7 得 小结 1、什么样的气体是理想气体？ 2、理想气体状态方程的正确使用 3、理想气体比热、内能、焓及熵的特点和计算 quiz 何谓理想气体和实际气体？火电厂的工质水蒸气可视为理想气体吗？ 气体常数和通用气体常数(R)有何区别和联系？ 气体常数Rg与气体种类是否有关？与状态呢？ 理想气体的cp－cv＝ ，与气体状态 关？ 作 业 思考题 3－7 习题 3－9 * * 热能工程教研室 第三章 理想气体的性质与过程 第三章 (一) 理想气体的性质 主要学习的内容 　熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式。 　正确理解理想气体比热容的概念；熟练掌握正确应用定值比热容、平均比热容来计算过程热量，以及计算理想气体热力学能、焓和熵的变化。 为什么引入理想气体的概念 @气态物质具有显著的膨胀压缩能力,适 合做为热力过程的工质 @视其距液态的远近,分为气体和蒸气 @工程热力学需要过程工质的热力性质 方面的知识 工程热力学的两大类工质 1、理想气体（ ideal gas） 其状态方程可用简单的式子描述 如汽车发动机和航空发动机以空气为主的 燃气、空调中的湿空气等 2、实际气体（ real gas） 其状态方程不能用简单的式子描述，真实工质 如火力发电的水和水蒸气、制冷空调中制冷工质等 §3-1 理想气体的概念 但是, 当实际气体 p 很小, V 很大, T不太低时, 即处于远离液态的稀薄状态时, 可视为理想气体。 理想气体模型 现实中没有理想气体 1. 分子之间没有作用力 2. 分子本身不占容积 当实际气体p 很小,V 很大,T不太低时,即处于远离液态的稀薄状态时, 可视为理想气体。 哪些气体可当作理想气体 T 常温，p 7MPa 的双原子分子 理想气体 O2, N2, Air, CO, H2 如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等 三原子分子（H2O, CO2)一般不能当作理想气体 空调的湿空气，高温烟气的CO2 ，可以看作是理想气体 特殊： §3-2 理想气体状态方程 一. 理想气体状