第三节 理想气体的热力性质及热力

1、 第三节 理想气体的热力性质及热力过程（一）理想气体状态方程（一）理想气体状态方程（二）理想气体的比热（二）理想气体的比热 1、定义：、定义： ppvvxxThcTucdTdqc)( )( )( 2 2、C C与温度有关与温度有关 工程应用中，工程应用中，在精度要求不太高的情在精度要求不太高的情况下，可忽略其影响，认为况下，可忽略其影响，认为C与温度无关。与温度无关。cabtct2 3、C C与进行加热过程的性质有关与进行加热过程的性质有关例：开盖子烧水和盖盖子烧水例：开盖子烧水和盖盖子烧水 工程上常用的是工程上常用的是 , 其值可其值可查有关手册。查有关手册。vpcc 和（三）理想气体的内能

2、、焓与熵（三）理想气体的内能、焓与熵1、差值的计算公式：uuc TTv2121()hhcTTp2121()12121212121212vvcppcppRTTcvvRTTcsspvpvlnlnlnlnlnln 状态参数与路径无关。状态参数与路径无关。U=U(T), h(T)=u(T)+Pv=u(T)+RT2 2、适用条件、适用条件理想气体、可逆过程理想气体、可逆过程 理想气体指利用了理想气体状态方程；理想气体指利用了理想气体状态方程；可逆过程指利用了可逆过程指利用了dq=du+pdv=Tds3 3、推导、推导( (以焓为例以焓为例) )*选定等压过程，有选定等压过程，有 twhq 0 vdpwt

3、)(12TTchqp 即即 二、理想气体的热力过程二、理想气体的热力过程( (研究前提是研究前提是可可逆过程逆过程) )（一）研究目的（一）研究目的 1、寻找不同热力过程的过程方程，即反映过程、寻找不同热力过程的过程方程，即反映过程 特点的特点的P与与V的函数关系。的函数关系。 2、寻找状态参数在不同热力过程的变化规律。、寻找状态参数在不同热力过程的变化规律。 3、确定、确定1kg工质经历有关热力过程后的各状态参数工质经历有关热力过程后的各状态参数 4、确定、确定1kg工质经历有关热力过程后的各状态参数工质经历有关热力过程后的各状态参数 5、不同热力过程在、不同热力过程在Pv、TS图上的表示。

4、图上的表示。（二）研究方法（二）研究方法 1、抓住过程特点、抓住过程特点 2、依据理想气体状态方程和热力学第一定律、依据理想气体状态方程和热力学第一定律 理想气体状态方程给出基本状态参数间理想气体状态方程给出基本状态参数间的关系，而热力学一定律则给出热力过程中的关系，而热力学一定律则给出热力过程中的能量关系。的能量关系。（三）研究结果（三）研究结果 Pvn=常数常数n=0, P=定值，定压过程；定值，定压过程；n=1, Pv=定值，定温过程；定值，定温过程； n=k, Pvk=定值，绝热过程；定值，绝热过程；n=, P1/nv=定值，定值，1/n 0, v=定值，定值，定容过程定容过程（四）举

5、例（四）举例可逆绝热过程可逆绝热过程 1、过程特点：、过程特点：dq=0,q=0 2、过程方程：、过程方程：0 pdvdTcvRpvT/ 由由于于0 vdpcpdvRcTvv)(得得消消去去vpcck/ 令令00 pdpvdvkvdpkpdv/)/(或或常数常数 pdpvdvk积分上式，得：积分上式，得：constconstPvk klnPv ,lnln常常数数即即有有 kpv3 3、初、终态参数关系（由一定律和理想、初、终态参数关系（由一定律和理想气体状态方程推得）气体状态方程推得）4、过程的、过程的qwwt,为为例例以以twtwhq kwvpvpkkTTkkRTTchwpt )(/()(/()(2211211211)/(),/(,11 kkRckRcRccpvvp注注意意：对多变过程，多变过程功为：对多变过程，多变过程功为：内能增量：内能增量：热量为：热量为： 比热：比热：)(11212211TTmRmvpvpw)(12TTCuV)(12TTCqVVCmkmmRCC11 当多变指数当多变指数 km1 比热为负值。这是因为在这样的多变比热为负值。这是因为在这样的多变过程中，气体对外界所作的功大于它所吸过程中，气体对外界所作的功大于它所吸收的热量，一部分功是靠减少内能来实现收的热量，一部分功是靠减少内能来实现的，所以虽然