理想气体地热力性质.ppt

* 本题也可取初始时在容器内的全部空气为热力系（闭口系）求解，此时终态空气分两部分，一部分留在容器内；另一部分在大气中（可假想有一边界使之与大气分开），压力为p0 ，温度为t0。此时，能量方程为： * 若用 和 分别表示漏入大气中空气的 比热力学能和比体积，则 上式等号右侧前两项是初终态空气的热力学能差，第三项是因热力系体积变化而与外界交换的功量。 * 由于过程中空气温度不变且等于环境大气温度，据题意，空气比热力学能 故而 可见选取热力系不同，列出的方程也随之改变。读者应通过大量练习使自己能熟练列出各种不同条件下不同的能量方程式。 * 例3-6 2 kmol 某种理想气体由127 ℃，5 atm，冷却到 27 ℃， 1atm，已知该气体的 求上述过程的熵变 解： 因为是理想气体 * 1kg空气从初态p1=0.1MPa，t1=100℃，经历某种变化后到终态 p2=0.5MPa，t2=1000℃， 取 1）定比热容 ；2）变比热容, 求：熵变 解： 1） 例3-7 * 2） 查表 * 理想气体的热力学能、焓与实际气体的热力学能、焓的差异 * 第三章 理想气体的热力性质 Properties of ideal gas 3-3 理想气体的比热容 3-4 理想气体的热力学能、焓和熵 * 3–3 理想气体的比热容 一、比热容(specific heat)定义和分类 定义： c与过程有关 c是温度的函数 分类： 按物量 质量热容（比热容）c J/(kg·K) (specific heat capacity per unit of mass) 体积热容 C J/（Nm3·K） (volumetric specific heat capacity) 摩尔热容 Cm J/（mol·K） (mole specific heat capacity) 注： Nm3为非法定表示法，标准表示法为“标准m3”。 * 按过程 质量定压热容（比定压热容） (constant pressure specific heat capacity per unit of mass) 质量定容热容（比定容热容） (constant volume specific heat capacity per unit of mass) 及 二、理想气体比定压热容，比定容热容和迈耶公式 1.比热容一般表达式 * 2. cV 定容过程 dv=0 若为理想气体 温度的函数 代入式（A）得 比热容的一般表达式 * 3. cp 据一般表达式 若为理想气体 cp是温度函数 * 4. cp- cV 迈耶公式（Mayer’s formula） 5. 讨论 1) cp与cV均为温度函数,但cp–cV恒为常数：Rg * 2) (理想气体)cp恒大于cV 物理解释: * 定容 0 定压 b与c温度相同，均为(T+1)K 而 * 3)气体常数Rg的物理意义 Rg是1 kg某种理想气体定压升高1 K对外作的功。 6、理想气体的比热容比 (specific heat ratio；ratio of specific heat capacity) 注：理想气体可逆绝热过程的绝热指数 (adiabatic exponent; isentropic exponent) * 2)取平均比热直线查表 1)利用真实比热容积分 3)取定值比热容 三、比热容的求解方法（或热量的求解方法） 对c作不同的技术处理可得精度不同的热量计算方法: 真实比热容积分 利用平均比热表 定值比热容 4)利用气体热力性质表 利用气体热力性质表计算热量 * 1.利用真实比热容(true specific heat capacity)积分 理想气体的比热不仅与过程有关，而且随温度变化。通常根据实验数据将其表示为温度的函数： 利用真实比热计算热量： * 2.利用平均比热容表(mean specific heat capacity) T1, T2均为变量, 制表太繁复 * 而 由此可制作出平均比热容表 * 3. 定值比热容(invariable specific heat capacity) 据气体分子运动理论，可导出 多原子误差更大 * 单原子气体 i=3 双原子气体 i=5 多原子气体 i=6 * 4) 利用气体热力性质表计算热量 * 3–4 理想气体热力学能、焓和熵 1. 理想气体热力学能和焓仅是温度的函数 2) 一、理想气体的热