工程热力学(第五版)第4节.ppt

* 例A423155 下一章 Aeddagga Aedfbhhd * * ? ★ “异想天开”—— 烧开水把水壶底烧穿引起的突发异想： 加热湿饱和蒸汽使之成为液体。 第4章开篇 ? ★ 大四学生的疑惑—— 1 2s 2T p1 p2 . . . 第四章 气体和蒸汽的基本的热力过程 Basic thermodynamic process 为什么T-s图上的面积变为功？ 压气机耗功等于 T-s图上阴影面积。 本章学习目标 列举多变过程以及特例：过程方程、多变指数，计算基本 热力过程u、h和s的变化量及过程功和热量； 在p-v 图和T-s图上画出这些过程定性曲线，指出 p-v图和 T-s 图上温度、比体积等状态参数变化趋势，结合热力学第一定律 综合分析过程的能量变化特征； 计算水蒸气定压过程的换热量和等熵过程的功并描述汽化潜 热与温度（压力）的关系。 概述非稳态稳流过程的能量分析的处理原则，并就充、放气 一类的非稳流过程进行分析、计算。 第4章 * 4-1 研究热力过程的目的及一般方法 4-2 理想气体的定压、定容和定温过程 4-3 理想气体等比熵（可逆绝热）过程 4-4 理想气体多变过程 4-5 水蒸气的基本过程 本章教学内容 教学参考资料：工程热力学（第五版） * 4–1 研究热力过程的目的及一般方法 一、基本热力过程 (fundamental thermodynamic process) 在ln p-lnV 图上有 ln p = -nlnV + c 常数 近似直线 * =常数 可逆多变过程 (polytropic process) (isobaric process; constant pressure process) (isometric process; constant volume process) (isentropic process; reversible adiabatic process) (isothermal process; constant temperature process) 常数 定压过程 定温过程 定熵（可逆绝热）过程 定容过程 * 1．方法和手段 以热力学第一定律为基础，理想气体为工质，分析可逆的基本热力过程中能量转换、传递关系，揭示过程中工质状态参数的变化规律及热量和功量的计算。 2．可用的公式 ? 求出过程方程及计算各过程初终态参数。 ? 根据热力学第一定律及理想气体性质计算过程中功和热。 ? 画出过程的 p- v 图及 T- s 图，帮助直观分析过程中 参数间关系及能量关系。 二、研究热力过程的方法 * * 4–2 理想气体的定压、定容和定温过程 一、过程方程 定容过程（v = 常数） 定压过程（p = 常数） 定温过程 * 二、过程的 p – v 图及T – s 图 斜率 * * 定容过程： 定压过程： 定温过程： p v o . n=0 n=1 n=±∞ T s o . n=0 n=1 n=±∞ 三、比热容 定容过程 定压过程 定温过程 四、Δu、 Δh和Δs 定容过程 定压过程 定温过程 * 五、w、 wt 和 q 定容过程 定压过程 定温过程 * 4–3 理想气体等比熵（可逆绝热）过程 一、过程方程 取定比热容，积分 分离变量 由推导过程，上述三式适用于： 理想气体，定比热，可逆绝热过程。 * * 二、过程的 p – v 图及T - s 图 p v o . n=0 n=1 n=κ n=±∞ T s o . n=0 n=1 n=κ n=±∞ n↑ n↑ * 三、比热容 四、 五、w，wt和q * 或 0 0 六、变比热绝热过程的计算 1. 用κm代替κ 比 较 * 定义 比 较 2. 查气体热力性质表 a) b) * 4–4 理想气体可逆多变过程 一、过程方程 二、过程的 p-v 图及 T-s 图 p v o . n=0 n=1 n=κ n=±∞ T s o . n=0 n=1 n=κ n=±∞ n↑ n↑ * 三、Δu, Δh和Δs 定比热容 * 四、w，wt和q q = * 五、比热容 六、多变指数 或由 等。 * 七、多变过程的能量关系 w / q 膨胀，吸热；压缩, 放热 膨胀，放热；压缩, 吸热 n = 0 n = 1 n = κ n = ±∞ * . . o p v T1 T2 T3 T4 1 2 4 . s2 p2 八、关于T-s图及p-v图 1. 确定 p-v 图上T 增大及 s 增大方向 确定T-s 图上 p 增大及 v 增大方向