第3章理想气体性质与过程

1、第口章理想气体性质与过程第3章理想气体性质与过程基本要求1.熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式。2正确理解理想气体比热容的概念；熟练掌握和正确应用定值比热容、平均比热容计算过程热量，以及计算理想气体热力学能、焓和熵的变化。熟练掌握4种基本过程以及多变过程的初终态基本状态参数PQVQT之间的关系。4.熟练掌握4种基本过程以及多变过程系统与外界交换的热量、功量的计算。5能将各过程表示在P-D图和T-S图上，并能正确地应用P-V图和T-Q图判断过程的特点，即及W等的正负值。3-1理想气体的概念和气体状态方程里想气体的概念1、假设：(1分子都是弹性的不占体积的质点；(2分子相互之间没有作用力。2、研

2、究理想气体有重要的实用意义和理论意义。3、能否作为理想气体处理的依据：(1)气体所处的状态是否远离液态；(QQI程上所允许的误差。4、可作为理想气体处理的常见气体。在常温、常压下02、N2、CO、H2、空气、燃气离液态较远，可作理想气体处理。里想气体状态方程1、状态方程：2、R与Rm:R:气体常数，J/kg.k与工质有关，但与状态无关。Rm:通用气体常数，j/kmoi.,与工质及状态均无关。3、说明3-2理想气体的比热容、定义：准静态过程中，单位物量的物体温度升高1度（或1开）所需的热量。二、种类：有以下六钟常用的比热容:三、cv,cp与状态参数的关系四、理想气体cp,cv的关系五、理想气体比

3、热容的计算1、真实比热容2、曲线关系平均比热容（精确）3、直线关系平均比热容（较精确）4、定值比热容（最简化，欠精确）单原子气体双原子气体多原子气体1.671.401.29，1.303-3理想气体的内能、焓和熵一、理想气体的内能1、理想气体的内能是温度的单值函数:空气：u=f（T,v）理想气体：u=f（T）2、理想气体内能的计算式:3、热工计算中感兴趣的是,基准点可任取。二、理想气体的焓三、理想气体的熵1、熵的定义和性质熵是状态参数:计算式3-4理想气体混合物一、概述：所釆用的方法：把混合物折合成某种假想的单一气体。二、混合气体的基本状态参数：1、温度：T=Ti2、压力：分压力：即组成气体单独

4、存在于V,T下的压力pi。3、容积：分容积：组成气体处于p,T下所占的容积Vi。对于第i中气体:三、混合气体的成分表示法四、混合气体的折合摩尔质量和折合气体常数五、混合气体的比热容、内能焓和熵1、比热容：2、内能3、焓:4、熵3-5理想气体的热力过程一概述（）、实施热力过程的目的1、实现预期的能量转换；2、获得预期的热力状态。（二）、研究热力过程的任务1、确定工质的状态变化规律；2、确定热力过程中能量传递和转换的状况。（三）、前提条件1、工质为理想气体；2、可逆过程：若考虑摩擦，则摩擦因素不同，规律不同。四）、依据：1、理想气体:2、热力学第一定律（五）、研究步骤：1、列出过程方程式：根据过程

5、特点，一般套用现成p,v表达式：f（p,v）=O。2、建立基本状态参数间的关系式：由过程和状态方程得到任意两个状态p-v-T关系，由此可以据初态参数求终态参数。3、计算Au,h,ss值（为q,w,wt的计算打基础。4、计算过程中能量的传递和转换量q,w,wto闭口系功的输出形式对应为w,开口系功的输出形式对应为wt。5、在p-v,T-s图上绘出过程曲线。可清晰的看出各过程状态变换机能量转换状况，及六个参数的增大或减小，q,w,wt的正负。二、基本过程（一）、定容过程（二）、定压过程1、过程方程：p=const2、参数关系：3、u,h,S3、4、q,w的计算5、p-v,T-s图（三）、定温过程（

6、自学）（四）、可逆绝热过程：1、过程方程注意：可逆绝热是定熵过程;不可逆绝热不是定熵过程。2、状态参数关系式4、q,w:q=05、p-v,T-s图三、多变过程（）、过程方程:（二）、状态参数关系式:（三）、Au,h,As的计算（四）、w,wt及q的计算（五）、在p-v,T-s图上的分布规律:1、在p-v图上分布，从n=0水平线到nT8垂直线。多变过程的w,u,q转换情况的判断。2、多变过程的w,u与q转换情况的判断3、p-v,T-s图上各种线条的分析:公式小结一、理想气体的热力性质1理想气体状态方程：适用于mkg气体：适用于1mol气体：适用于nmol气体：通用气体常数与气体常数之间的关系为：2.理想气体的比热容名称比热容摩尔热容容积热容单位比定压热容比定容热容表理想气体的热力学能、焓和熵换算公式：迈耶尔公式：（2）变比热容：真实比热容c=f（T）多项式形式为：比热容表法：直线关系：（3）定值比热容：气体种类单原子1.67双原子1.40多原子1.30理想气体的定值比热容引入比热容k后，结合迈耶尔公式，又可得理想气体的热力学能、焓和熵表理想气