工程热力学理想气体的基本热力过程教学课件PPT.ppt

工程热力学 －周艳 基本要求 §4-1 研究热力基本过程的目的及一般方法 §4-1 研究热力过程的目的及一般方法 研究热力学过程的对象与方法 研究热力学过程的依据 研究热力学过程的依据 研究热力学过程的步骤 §4-2 理想气体的定容过程（p102） 理想气体定 v 的过程曲线 理想气体 v 的热量和功 作为简单可压缩物质，对于气体的可逆定容过程，由于dv = 0其过程功为： （4-17） 过程热量为： q v = u 2 — u 1 （4-18） 结论：定容过程中工质不输出膨胀功，其获得的热量全部等于工质的热力学能的增量。它直接由热力学第一定律推出，适用于所有气体。 q v的计算结果为正，是吸热过程，反之是放热过程。 §4-3 理想气体的定压过程 定压过程 理想气体的定 P 过程的热量和功 　对于气体的可逆定压过程，由于p=定值，其定压过程的过程功： (1) 按定值比热容计算(续) §4-4 理想气体的定温过程 定温过程是工质状态变化时温度保持不变的过程，T=定值 。由 pv = Rg T ，得出过程方程式： p v = 定值 (4-28) 初、终态参数间的关系有： T2 = T1 ， p2 v2 = p1 v1 定温过程中理想气体的压力与比体积成反比。 定温过程 理想气体 T 的参数关系 理想气体定 T 过程的热量和功 理想气体 T 的过程曲线 §4-5 理想气体的绝热过程 见p111 表4-1 理想气体可逆过程计算公式 P121页 热能工程教研室 熟练掌握3种基本过程（定容过程、定压过程、定温过程）的初终态基本状态参数 p、v、T 之间的关系。 熟练掌握3种基本过程以及多变过程系统与外界交换的热量、功量的计算。 能将各过程表示在 p－ v 图和 T－ s 图上，并能正确地应用 p－v 图和 T － s 图判断过程的特点，即△u，△h，q 及 w 等的正负值。 第四章 理想气体的基本热力过程 分析计算热力过程的目的： 揭示过程中工质状态参数的变化规律及能量转换情况，找出影响转化的主要因素。 热力学过程受外部条件影响 。 主要研究外部条件对热功转换的影响。 工程目的：提高热力过程的热功转换效率。 利用外部条件, 合理安排过程，形成最佳循环过程。 对已确定的过程，进行热力计算。 对象 参数 ( p, T, v, u, h, s ) 变化 2) 能量转换关系, q , w, wt 方法 抽象分类 2) 可逆过程 (不可逆再修正) 典型的基本过程 2) 理想气体： 1) 第一定律： 稳流方程式： 3)可逆过程 2) 理想气体 1) 据过程的特点，利用状态方程式，确定该过程方程式： 5)确定1kg工质对外作功和过程热量。计算可逆过程的w , wt , q 。 3) 用p - v 和T - s图画出过程曲线，直观表示过程中工质状态参数的变化规律及能量转换情况。 2) 借助过程方程式和理想气体状态方程式，由已知状态参数求未知状态参数。 4) 确定工质状态参数的变化量，求： 变比热容时按:（3-27）（3-28）；（3-29）（3-30）公式计算。 定值比热容时，按书p70公式计算。下面讨论各过程均以定值比热容为例。 定容过程即比体积保持不变的过程。即dv =0，其过程方程式： v = 定值 初、终态参数间的关系可根据 v=定值及 pv = Rg T 得出： v2 = v1 ， p2 /p1 = T2 / T1 (4-16) 定容过程中气体的压力与热力学温度成正比。 定容过程的熵变量可简化为 ，在T- s图上是一条对数曲线。 在p-v图上过程曲线是一条垂直直线。 P v 1 2’ T