理想气体的比热容.pptVIP

理想气体混合物理想气体混合物中各组元气体均为理想气体，因而混合物的分子都不占体积，分子之间也无相互作用力。因此混合物必遵循理想气体方程，并具有理想气体的一切特性。01混合气体的摩尔质量及气体常数02混合气体成分的几种表示方法：03体积分数：04Vi为分体积05质量分数：06摩尔分数：混合气体摩尔质量混合气体的气体常数普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材普通高等教育“十一五”国家级规划教材理想气体指分子间没有相互作用力、分子是不具有体积的弹性质点的假想气体1实际气体是真实气体，在工程使用范围内离液态较近，分子间作用力及分子本身体积不可忽略，热力性质复杂，工程计算主要靠图表2理想气体是实际气体p?0的极限情况。3理想气体与实际气体3－1理想气体的概念简化了物理模型，不仅可以定性分析气体某些热现象，而且可定量导出状态参数间存在的简单函数关系在常温、常压下H2、O2、N2、CO2、CO、He及空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理，误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具有重要的实用意义。提出理想气体概念的意义理想气体在任一平衡状态时p、v、T之间关系的方程式即理想气体状态方程式，或称克拉贝龙(Clapeyron)方程。Rg为气体常数（单位J/kg·K），与气体所处的状态无关，随气体的种类不同而异理想气体的状态方程式3－2理想气体状态方程式通用气体常数（也叫摩尔气体常数）R通用气体常数不仅与气体状态无关，与气体的种类也无关气体常数之所以随气体种类不同而不同，是因为在同温、同压下，不同气体的比容是不同的。如果单位物量不用质量而用摩尔，则由阿伏伽德罗定律可知，在同温、同压下不同气体的摩尔体积是相同的，因此得到通用气体常数R表示的状态方程式：123气体常数与通用气体常数的关系：1M为气体的摩尔质量20102030405不同物量下理想气体的状态方程式kg理想气体kg理想气体mol理想气体mol理想气体物体温度升高1K所需的热量称为热容：单位质量的气体，温度升高1K所吸收的热量称为比热容：一、比热容的定义1.5理想气体的比热容单位物质的量的气体，温度升高1K所吸收的热量为摩尔热容Cm，单位：kJ/(kmol?K)单位体积的气体，温度升高1K所吸收的热量称为体积热容C′，单位：kJ/(m3?K)比热容、摩尔热容及体积热容三者之间的关系：C′=Cm/22.4=cρ0定压比热容及定容比热容热量是过程量，因此比热容也与各过程特性有关，不同的热力过程，比热容也不相同：定压比热容：可逆定压过程的比热容定容比热容：可逆定容过程的比热容12迈耶公式：01.梅耶公式01.三、定压比热容与定容比热容的关系比热比：理想气体的比热实际上并非定值，而是温度的函数。相应于每一温度下的比热值称为气体的真实比热。理想气体的比热可表示成温度的函数：01020304真实比热容Cp，m＝a0＋a1T＋a2T2＋a3T3a等值由实验确定，可在表中查取。真实比热作为温度的函数，常用于精确计算。四、理想气体比热容的计算1在一定温度变化范围内真实比热的积分平均值。如：实际气体的比热在c-t图上为一条曲线，此时的热量计算可表示为阴影部分的面积GDEF。用同样面积GMNF的矩形来代替它，于是有，矩形的高度MG就是在t1与t2温度范围内真实比热的平均值，称为平均比热。用于较精确的计算。平均比热容2凡分子中原子数目相同的气体，其摩尔比热都相等，称为定值比热。用于近似计算。定值比热容平均比热容：见附表5，比热容的起始温度同为0°C，这时同一种气体的只取决于终态温度t定值比热容：工程上，当气体温度在室温附近，温度变化范围不大或者计算精确度要求不太高时，将比热视为定值，参见附表3。亦可以用下面公式计算：气体种类cV[J/(kg·K)]cp[J/(kg·K)]?单原子双原子多原子3×Rg/25×Rg/27×Rg/25×Rg/27×Rg/29×Rg/21.671.401.30理想气体的热力学能、焓、熵热力学能和焓理想气体的热力学能和焓是温度的单值函数：01工程上的几种计算方法：02按定值比热容计算；按真实比热容计算；按平均比热容计算；按气体热力性质表上所列的u和h计算；01热工计算中只要求确定过程中热力学能或焓值的变化量，因此可人为规定一基准态，在基准态上热力学能取为0，如理想气体通常取0K或0°C时的焓值为0，如{h0K}=0，相应的{u0K}=0，这时任意温度T时的h、u实质上是从