第四章　理想气体的热力过程.ppt

第四章　理想气体的热力过程 基本要求 熟练掌握四种基本过程（定容、定压、定温及定熵）以及多变过程的初终态基本状态参数p、v、T 之间的关系。 熟练掌握四种基本过程以及多变过程中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 4－1 研究热力过程的目的　　　　　及一般方法 研究热力过程的目的 研究热力过程的一般方法 分析热力过程的一般步骤 4－2 四种典型热力过程分析 定容过程 定压过程 定温过程 绝热可逆过程 思考题 4－3 多变过程 多变过程 例题 各能量项正负方向图 思考题 过程方程 多变过程分析 初、终态参数的关系 能量转换 多变比热容及多变指数 多变过程与四种典型热力过程的关系 多变过程在p-v图和T-s图上表示 从定容线出发，n由-??0 ?+ ?，沿顺时针方向递增 试在p-v图及T-s图上表示n=1.2的多变膨胀过程。 试在p-v图及T-s图上表示cn=2 kJ/kg·K 的空气多变压缩过程。 试在p-v图及T-s图上表示将2/7加热量用于增加空气热力学能的多变过程。 * * 实施热力过程的目的： 达到预期的状态变化，如压气机中消耗功量使气体升压 实现预期的能量转换，如锅炉中工质定压吸热，提高蒸汽的焓使之获得作功能力； 热力分析的目的： 　　揭示过程中工质状态参数的变化规律以及能量转化情况，进而找出影响转化的主要因素。 根据实际过程的特点，将实际过程近似地概括为几种典型过程：定容、定压、定温和绝热过程。 不考虑实际过程中不可逆的耗损，视为可逆过程。 工质视为理想气体 比热容取定值 　　实际过程是一个复杂过程，很难确定其变化规律，一般需要作些假设： 确定过程方程 p = f ( v ) 确定初态、终态参数的关系及热力学能、焓、熵的变化量 确定过程中系统与外界交换的能量 在p-v图和T-s图画出过程曲线，直观地表达过程中工质状态参数的变化规律及能量转换 过程方程 初、终态参数的关系及能量转换 能量转换 p-v图和T-s图 过程方程 初、终态参数的关系及能量转换 能量转换 p-v图和T-s图 过程方程 初、终态参数的关系及能量转换 能量转换 p-v图和T-s图 绝热可逆过程是定熵过程 过程方程 定熵过程为指数方程，定熵指数通常以 k 表示。对于理想气体 k=? 初、终态参数的关系及能量转换 能量转换 p-v图和T-s图 四种典型热力过程 p-v图和T-s图 p-v图和T-s图上的曲线簇 一、某气体的状态方程为p(v-b)=RgT，热力学能u=cvT+u0，其中cv、u0为常数。试证明在可逆绝热过程中该气体满足下列方程式： 二、试证明绝热过程1－2中理想气体所作技术功可用图中的面积1ba2’1表示。 三、 1kg初态为t1=100°C、p1=2bar的空气经1－2－3路径到达终点3，已知： t3=0°C、p3=1bar，其中1－2为不可逆绝热膨胀过程，其熵变为0.1kJ/kg·K，2－3为可逆定压放热过程，求： 1）过程中系统的熵变Ds123 2）过程中系统与外界交换的热量q123 n为多变指数：-?＜n +? *