机械热力学第章 理想气体的性质

第三章理想气体的性质热力学内容基本概念和定律工质热力性质理想气体实际气体状态方程比热内能、焓和熵的计算过程和循环微观上讲，理想气体分子间没有力的作用，故U=U(T)理想气体：满足pv=RgT理想气体是实际气体在低压高温时的抽象。实际气体可以近似看作理想气体的条件：通常压力下，当T>(2.5-3)Tcr时，一般可看作理想气体。§3-1理想气体的概念§3-2理想气体状态方程(ideal-gasequation)Pam3

kgK气体常数：J/(kg.K)R=MRg=8.3145J/(mol.K)M—摩尔质量(kg/mol)§3-3理想气体的比热一、定义和基本关系式定义：1.c与过程特性有关2.c是温度的函数3.c可有正有负注意：根据物质量多少的不同，有以下三种形式：1.质量比热容c物质量为1kg，比热为单位（J/kg•K），2.摩尔热容单位（J/mol•K）3.体积比热容单位为三种比热的关系：标准立方米：标准状况(1atm,0℃)下1立方米容积内气体量。注意：不是标况时，1标准立方米的气体量不变，但体积变化。定压热容（比定压热容）

比热与过程有关。常用的有：及定容热容（比定容热容）

定容过程

dv=0若为理想气体是温度的函数1.2.若为理想气体，h是温度的单值函数cp是温度函数3.cp-

cV

迈耶公式理想气体可逆绝热过程的绝热指数k=γcp与cV均为温度函数,但cp–cV恒为常数：Rg

二、用比比热计算算热量原理:1.定值比热热容工程计算算，不用用气体分子子运动理理论导出出的结果果，误差差太大。。对c作不同的的技术处处理可得得精度不不同的热热量计算算方法:工程上，，建议参参照附表表3提供供的常用气体体在各种种温度下下的比热热容值2.利用真实实比热容容积分附表\附表4.doc比热多项项式：3.利用平均均比热容容表T1,

T2均为变量量,制表太繁繁复=面积amoda-面积bnodb而由此可制制作出平平均比热热容表附表\附表5.doc附:线性插值值4.平均比热热直线式式令cn=a+bt,则即为区间的平平均比热热直线式式t的系数已已除过2注意:附表\附表6.doc三种方法法的比较较：定值最最简单(估算)精精度低平均简简单(手手算)精精确多项式复复杂(适适合电算算)精精确哪种最好好？权衡衡一般用定定值§3-4理理想气气体的热热力学能能、焓和和熵一.理想气体体的热力力学能和和焓1.理想气体体热力学学能和焓焓仅是温温度的函函数b)a)因因理想气气体分子子间无作作用力因此，热热力学能能和焓共共有四种种处理方方法。2.热力学能能和焓零零点的规规定可任取参考考点,令其热力力学能为为零,但通常取取0K。附表\附表7.doc例题\第三章\A413265.ppt例题\第三章\A413277.doc3.利利用气体体热力性性质表计计算热量量例题\第三章\A411197.ppt附表\附表7.doc二、状态态参数熵熵及理想想气体熵熵变的计计算1.定义2.理想气体体的熵是是状态参参数式中：强强调可逆逆过程中中的吸热热量（δq）rev；非可逆过过程ds≠δq/T3.理想气体体的熵差差计算定比热s=s(T,v)s=s(T,p)s=s(p,v)4.理想气体体变比热热熵差计计算令则制成表则例题\第三章\A4111551.ppt例题\第三章\A4111552.ppt精确计算算时，不不用平均均比热和和多项式式。三、T-s坐坐标图Ts4312①平衡衡态②可逆逆过程点曲线③q1-2=面积12341=吸热δq>0,ds>o；；放热δq=0，ds=0；；放热δq<0,ds<0.§3-6理理想想混合气气体混合气气体：：两种种以上上单一一气体体混合合形成成的气气体。。理想混混合气气体：：每种种组成成气体体都是是理想想气体体，混混合气气也是是理想气气体。。可见：：每种种组成成气体体混合气气体满足成立如如下关关系：：2、分容容积定定律分容积积——组分气气体处处在与与混合合气体体同温温同压压状况况下单单独占占有的的体积积。二、混混合气气体的的分压压力定定律和和分容容积定定律1.分压力力定律律分压力力——组分气气体处处在与与混合合气体体相同同容积积、相相同温温度度单单独对对壁面面的作作用力力。三、混混合气气体成成分2.体积分分数3.摩尔分分数1.质量分分数4.各成分分之间间的关关系推导过过程了了解一一下即即可要记住住（了解解）6.利用混混合物物成分分求M混和Rg混（了解解）四、理理想气气体混混合物物的比比热容容、热热力学学能、、焓和和熵（了解解）要记住住例题\第三章章\A411143.ppt例题\第三章章\A711143.ppt作业：：3-1，，4，，7，，13.