暖通设备基础知识 第六章 热力学基本原理.pptx

;理想气体定律;１. 掌握并理解理想气体和混合气体的概念。 ２. 掌握理想气体定律及其应用。 ３. 掌握理想气体状态方程及其应用。;一、理想气体 凡符合下述两条假设的气体称为理想气体。 (１) 气体的容积中，气体分子所占空间甚小，可以略去不计。 (２) 气体分子间没有相互的作用力。 从分子运动论的角度来看，理想气体就是气体分子本身的体积和分子间的作用力可以忽略不计的气体。 二、理想混合气体 几种相互不发生化学反应的理想气体组成的混合物，称为理想混合气体，或简称为混合气体。;三、理想气体定律 １. 玻义耳—马略特定律 一定质量的气体从一个状态变化到另一个状态时，如果温度保持不变，这个过程叫作等温变化。 等温变化时，压强与体积的关系遵从玻义耳定律：等温变化过程中气体的压强跟体积成反比。 用公式表示为;２. 盖·吕萨克定律 一定质量的气体从一个状态变化到另一个状态时，如果压强保持不变，这个过程叫作等压变化。 等压变化时，温度与体积的关系遵从盖·吕萨克定律：等压变化过程中气体的体积与热力学温度成正比。 用公式表示为 ; ３. 查理定律 一定质量的气体从一个状态变化到另一个状态时，如果体积保持不变，这个过程叫作等容变化。 等容变化时，压强与温度的关系遵从查理定律：等容变化过程中气体的压强与热力学温度成正比。 用公式表示为;气体的比热和热量计算;１. 掌握气体比热的概念，并理解其影响的因素。 ２. 掌握气体热量的基本计算方法。;一、气体的比热 １. 气体比热的特性 表征物体吸收或放出热的多少的物理量称为热量。 物体温度升高 1℃ ( 或 1 K) 所需的热量称为该物体的热量容量。 单位质量的气体升高( 或降低) 1℃ ( 或 1K) ，所吸收 ( 或放出) 的热量称为该气体的比热容，简称气体比热。;气体比热由于物理量单位的取法不同和加热过程的性质及温度范围不同，可以有不同的数值。 根据气体物理量单位的取法不同，工程上常使用质量定压比热和质量定容比热。 (１) 质量定压比热 用符号 cp 表示。 (２) 质量定容比热 用符号 cv 表示，单位为 kJ / ( mg · K) 。;２. 气体比热的影响因素 (１) 气体??物理性质 对于性质不同的气体，其分子结构特性不同，分子量也不同，因此各自的比热数值也不同。 (２) 气体的压力与温度 理想气体的比热只是温度的单值函数，即 c ＝ f ( t) ，与压力无关。 而实际气体的比热则同时受到压力和温度的影响，是温度和压力的函数，即 c ＝ f ( t，p) 。;(３) 气体的过程特性 气体在定容加热过程中，吸收的热量全部用来增加分子运动的动能，而使气体温度升高，压力增大。;３. 混合气体的比热 混合气体的质量比热等于各组成单一气体的质量比热与其质量成分乘积之和。 混合气体的比热知道以后，其热量计算与单一气体计算热量的方法相同。;二、热量计算 1kg工质传递的热量用 q 表示，称为比热量，单位为 J / kg 或 kJ / kg。 １. 用定值比热计算热量 空气的定压质量比热为 空气的定容质量比热为;２. 用平均比热计算热量 平均比热是指在一定的温度范围内，单位数量气体所吸收或放出的热量与温度差的比值。 单位质量气体吸收或放出的热量为;热力学第一定律;１. 理解热力系统的相关概念。 ２. 掌握并理解热力学第一定律的意义。 ３. 能够运用热力学第一定律解决一般工程计算问题。;一、热力系统 在分析热力学问题时，为了明确分析研究的对象，按研究任务的具体要求，把某种边界所包围的特定空间或物质称为热力系统或热力体系。 热力系统可以是物质 ( 一种或几种) ，也可以是空间。 包围热力系统的边界可以是真实的，也可以是假想的；可以是固定的，也可以是运动的。 热力系统与外界之间的能量与物质交换总是通过边界进行的。 热力系统与外界之间不仅有功和热的交换，而且还有物质交换，这种系统称为开口热力系统。; 闭口热力系统 ;二、热力学第一定律内容 １. 热力学第一定律解析 能量守恒定律阐明：自然界中一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，既不能消灭，也不能创造，但能从一种形式转换成另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中，能量的总和保持不变。 热力学第一定律是能量守恒与转换定律在具有热现象的能量转换中的应用。 热力学第一定律的一种表述是：能量可以从一种形式转换为另一种形式，但在转换中能量的总量保持不变。;热力学第一定律还可以这样来表述：热可变为功，功也可变为热；一定量的热消失时，必产生一定量的功；消耗一定量的功时，必出现与之对应的一定量的热。 热力学第一定律是热力学的基本定律。 它适用于一切热力过程，是工程上进行热力分析和热量计算的主要基础。 对于任何系统，各项能量之间的平衡关系为： 系统中原有