工程热力学 第3章 理想气体的性质.ppt

**理想气体的熵及熵变计算将以及代入熵定义有将以及代入熵定义有查表法:**定比热**零点规定:通常取标准状态下气体的熵为零理想气体变比热熵差计算令则制成表则****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）1**2）查表2**某种理想气体作自由膨胀，求：Δs12。方法一容器刚性绝热，气体作自由膨胀即T1=T20理想气体解：1**又因为是闭口系，m不变，而V2=2V10上述两种结论哪一个对？为什么？为什么熵会增加？既然?方法二2**1）必须可逆2）熵是状态参数，故用可逆方法推出的公式也可用于不可逆过程。3）不可逆绝热过程的熵变大于零。结论：本例中取全部气体为系统，过程中边界是移动的，没有能量越过边界，所以没有功和热量的传输；虽然过程不可逆，但初、终态均为平衡状态，所以其熵变可由理想气体熵变计算式计算；虽然自由膨胀过程中无热量交换，但按熵的定义中规定可逆微元过程的热量与换热时系统的温度之比才是系统在该过程中的熵变。本例是不可逆过程，不可逆过程的热量与换热时系统的温度之比仅仅是热温比，并不是熵变。不可逆绝热过程的熵变必定大于零，在以后有较为详细的讨论。返回3**混合气体的性质混合气体的分压力:维持混合气体的温度和容积不变时，各组成气体所具有的压力维持混合气体的温度和压力不变时，各组成气体所具有的容积。混合气体的分容积：理想混合气体：如果混合气体中各组成气体都具有理想气体的性质，则整个混合气体也具有理想气体的性质，其状态参数间的关系也符合理想气体状态方程式，这样的混合气体称为理想混合气体。**一、分压力定律和分容积定律2.道尔顿分压力定律：(1)分压力：混合气体中每一种组元的分子都会撞击容器壁，从而产生各自的压力。在与混合气体相同的温度下，各组成气体单独占有混合气体的容积时，给予容器壁的压力。(2)分压力定律：理想混合气体的总压力等于各组成气体分压力之总和。**分压定律，分体积定律图解混合气体组成气体组成气体****有关定义质量成分定义式：容积成分定义式：摩尔成分定义：某组元气体的质量混合气体总质量某组元气体的容积混合气体总容积组元气体的摩尔数混合气体总摩尔数**混合气体的热力学参数混合气体的热力学能等于组成气体热力学能之和混合气体的比热容按定义推导**混合气体的熵等于组成气体的熵之和混合气体的焓等于组成气体焓之和**end*第二版用Φ（见附表8），第三版用S0。**第三章理想气体的性质**本章基本要求1、掌握理想气体状态方程的各种表述形式，并应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算2、掌握理想气体的热力学能、焓和熵的计算方法**本章重点1理想气体的热力性质2理想气体状态参数间的关系3理想气体比热、热力学能、焓和熵**§3-1理想气体的概念满足如下两条件的气体1、弹性的、不具体积2、忽略气体分子间相互作用力的假想气体。注意：当实际气体接近p→0v→的极限状态时，气体为理想气体。**当实际气体p很小,V很大,T不太低时,即处于远离液态的稀薄状态时,可视为理想气体。哪些气体可当作理想气体T常温，p7MPa的双原子分子理想气体O2,N2,Air,CO,H2如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等三原子分子（H2O,CO2)一般不能当作理想气体特殊，如空调的湿空气，高温烟气的CO2理想气体是实际气体在低压高温时的抽象。**§3-2理想气体状态方程一、理想气体的状态方程Rg：气体常数，只与气体种类有关二、摩尔质量和摩尔体积摩尔：表示物质的量的基本单位，6.02×1023摩尔质量：1mol物质的质量，M，kg/mol摩尔体积：1mol气体的体积，Vm，m3/mol**理想气体状态方程的来历N：1m3气体分子的个数K：玻尔兹曼常数1.38×10-23J/（个分子数K）1kg质量气体所具有的分子的个数**三、摩尔气体常数V：nmol气体容积m3；V：mkg气体所占容积v：比容m3/kg；状态方程Vm：