工程热力学第三章气体和蒸气的性质

1第三章气体和蒸气的性质Propertiesofgasandvapor3-1理想气体3-2理想气体的比热容3-3理想气体的热力学能、焓和熵3-4饱和状态、饱和温度和饱和压力3-5水的定压加热汽化过程3-6水和水蒸气状态参数3-7水蒸气图表和图3-1理想气体2分子为不占体积的弹性质点除碰撞外分子间无作用力理想气体是实际气体在低压高温时的抽象。一、理想气体(perfectgasoridealgas)的基本假设Pam3kg气体常数,单位为J/(kg·K)KR=MRg=8.3145J/(mol·K)二、理想气体的状态方程(ideal-gasequation)3

考察按理想气体状态方程求得的空气在表列温度、压力条件下的比体积v，并与实测值比较。空气气体常数Rg=287.06J/(kg·K)计算依据相对误差=4（1）温复度防较栋高魄，在随妻压换力帜增种大脏，排误另差纱增遗大;（2）虽破压慎力傲较评高锻，坛当妈温据度骡较厅高封时踩误犹差岂还爹不肌大耗，页但箭温唱度偏较下低沾，则杆误宅差催极屋大;（3）仍压趁力砖低戏时倦，队即混使笛温忙度破较谎低冷误怠差城也殖较洁小绸。本脾例努说傲明梯：低宇温回高凑压哄时丢，址应侮用父理彼想挪气妥体量假纷设顶有止较产大域误团差即。例A恨4候1驰1耀1璃3抛3讨腐论洽理府想消气疗体搭状卖态梅方滴程朝式53罢–四2理倦想爱气杏体语的期比必热壤容一温、例比但热批容(魂s枪p臭e允c灯i厚f钱i册c概h城e鲁a以t虽)定士义笨和侨分乡丰类定绍义舌：c与畜过窃程猛有牌关c是祝温议度膜的身函炮数分沸类口：按短物乞量质有量雄热安容若（采比弓热犬容眠）cJ闻/挣(坝k蚊g纳·翠K罩)(革s身p浇e庄c攀i持f森i幼c纹h张e俭a班t毁c千a鼻p香a真c肢i眼t赌y恶p冷e命r磨u访n阅i浆t循o从f居m颜a蝴s刃s无)体宪积这热宿容C'睁J纲/（N踏m3·里K）(社v闭o笼l魔u尤m澡e闻t叹r院i候c伞s浑p紫e产c骆i拜f的i旷c慢h碍e杀a接t扛c脸a得p剪a军c嫌i谣t术y急)摩窄尔窄热表容CmJ龟/（m郑o罚l追·陪K）(档m葱o鸭l摄e饲s宿p西e害c敢i宰f箱i金c事h障e燃a水t猾c加a姜p呀a中c华i飘t记y想)注刷：N全m3为聋非拨法刘定时表划示楚法舌，唱标冈准哨表盲示蜂法格为宋“标鸦准m3”。6按荡过拆程质语量宴定盈压邀热奴容问（沙比广定蛋压汉热籍容氧）(荷c际o王n用s怀t两a斑n出t锋p孝r娃e习s牲s享u阻r副e蛇s芬p宫e叶c药i糊f澡i点c烂h锄e魔a所tc肿a板p帅a狗c质i后t忧y赤p追e偿r寻u怀n瓣i幅t品o号f判m企a俩s陵s强)质费量跳定浇容毛热念容节（锅比鱼定鞠容畜热错容徒）(蜻c抬o魂n耀s园t聪a遵n午t挣v父o矮l烧u磁m誉e爆s魄p教e作c纪i炒f怀i柏c龙h宁e漫a植tc渗a丑p歪a环c疑i揉t采y塞p拴e冤r挡u遍n球i漠t巴o愤f拜m稳a通s错s脾)及二撒、校理细想工气迟体拾比教定率压摇热缺容惨，承比孕定桃容串热倾容倘和钥迈跪耶失公贪式1着.比纠热永容煎一撞般兆表尺达惭式72遥.cV定谣容舌过矿程dv=场0若每为索理乏想农气俊体温舱度快的才函薪数代体入伸式类（A）汤得比士热倦容劝的脂一受般态表批达夹式83辰.cp据希一继般羊表帖达堪式若居为超理堡想姥气只体cp是急温化度筋函划数94.嫂cp-cV迈敌耶佣公酿式颜（M耐a丈y饶e烟r尽’珍s尊f练o橡r娘m水u消l彻a）5斥.讨格论1育)cp与cV均贡为群温思度厨函皱数,但cp–角cV恒重为塑常部数蛾：Rg1酒02高)暂(理丈想捆气脸体)cp恒马大视于cV物训理饱解牌释:1登1定估容0定洁压b与c温络度枝相锐同垂，挤均免为(T+沉1情)圆K而1御2c领)气洒体致常扶数Rg的誉物弦理巨意统义Rg是1休k潮g某偏种渗理泳想成气劝体侄定冲压喘升炼高1腥K对拦外抚作道的梢功牙。三矛、垦理傲想民气扎体兄的脱比仅热瞒容替比(s裙p色e痰c舰i丛f美i柴c合h跪e膜a甩t阻r妻a怪t贱i沈o；r印a避t巨i凑o挑o陕f少s到p紧e虹c抚i惧f净i袭c举h戏e陡a勤t冷c肿a颈p民a搭c梦i悟t特y)注蛮：鲁理撒想应气买体捏可烟逆鼠绝济热扶过古程柿的戒绝雀热演指电数(章a切d孔i谁a宽b听a册t从i夹ce赛x奴p糖o粘n哄e致n刺t烈;术i律s战e墨n颗t甚r芝o先p谦i馒c无e即x侵p瞒o享n桃e茶n昂t支)例A茄9载0显2丧3纲5捆51协3三们、随利葱用明比金热摆容举计查算窜热赚量原垦理:对cn作顿不孕同巩的曾技辞术杰处领理涉可铺得盾精识度防不位同拥的阔热帮量嗓计件算帽方兄法:真到实就比弹热馅容隆积晌分利救用秋平逆均晨比付热庄表利窑用洒平掉均鞋比孟热扑直快线定协值节比你热涉容1响41始.利刑用烈真吨实波比娱热贼容(t幕r贞u浇e忆s哑p偶e腰c穷i陆f巴i熟c室h裤e岂a算t夜c陆a六p舞a瓦c久i截t险y)积速分2便.利哀用域平遭均终比哑热宫容偏表(m嗓e确a尊ns伞p醋e锈c很i呢f芹i塘c都h只e览a推t滋c累a恼p速a火c焰i范t脑y)T1,T2均厉为畜变魄量,制穗表事太援繁仍复=面劝积a祸m梳o歪d揭a-面厘积b乎n其o序d龄b附损表41蝇5而由泰此裁可惠制消作挺出早平筹均堡比座热略容拣表附出表51折6附:线酸性斯插氧值1址73撇.平旨均院比禾热轨直蔬线穴式令cn=a+b负t,则即掌为区骂间竹的缴平旺均逮比妙热垦直轰线竟式1身)t的典系蔬数娱已茄除望过22枯)t需津用t1+t2代杠入注膊意:附随表61参84尽.定骂值止比辽热珠容(垒i颈n全v途a相r洲i傻a曲b州l晓e宝s羊p盗e损c捷i裁f父i闸c膀h浓e嗽a腾t固c亏a虾p动a盾c苏i确t身y鸭)据誉气致体赚分妖子句运池动魂理勇论嗽，修可穗导怒出多胡原胖子无误左差即更懂大1乐9单诉原逗子助气壳体i=3双催原溪子揉气唱体i=5多舞原束子立气巧体i=62松03讯–该3理委想日气彻体肤热罩力吵学德能牺、铁焓瘦和坊熵1苏.理艰想屡气尼体害热疏力代学也能茅和医焓孙仅等是温鹿度的兔函麦数2港)一蕉、刃理件想稿气假体批的冻热弃力辨学筝能丽和宗焓1怨)因筒理务想踩气福体蔽分鼠子瓣间号无臭作量用窝力2修1讨展论：如从图：002露2若候为执任楚意鞠工仓质??对食于理琴想蚀气共体一屯切男同蛮温泽限与之凯间扬的姓过童程Δu及Δh相侧同,且斯均撇可傲用cVΔT及cpΔT计全算;对匹于实大际设气朋体Δu及Δh不坏仅腔与ΔT有布关,还让与愧过乡丰程互有溉关示且兄只绵有垮定下容沉过狐程Δu=cVΔT,定侍压胖过桐程Δh=cpΔT。2别.热往力义学光能欣和敲焓仪零风点打的海规允定可偿任惯取曾参聪考闪点,令乘其呈热蚁力勺学以能好为鹿零,但描通地常蹦取0虽K。2沾3二速、钳利年用府气其体端热进力尺性记质铸表案计皮算田热教量例A恩4煎1厨1勇1舞9备7附造表7例A宰4迁1相3签2漫7鉴72域4三案、理给想探气岩体踩的采熵(垦e悠n疯t奖r饿o燃p兰y杰)1撞.定吴义2守.理禾想杂气剖体或的伙熵哈是必状今态糕参两数2械5定血比贿热2阶63室.零匠点洋规晃定:通与常浊取标钢准抖状远态下饺气畜体追的悔熵扁为犹零4闭.理巧想先气随体度变辛比旅热资熵良差夕计斧算令则制饱成饶表滩则附胸表7例A狭9呼1帐0台1完3钥3念1例A膨4器1限1获1预5蔬5托1例A粥4党1重1乒1可5帽5掏22细73赴–眼4饱察和乘状凑态亏、拖饱兆和筋温覆度坛和任饱货和旧压筑力一回、汽射化碌和盐液参化(额v震a才p庄o刺r隙i邀z烈a驳t尺i愧o发n棕a使n所d谈l骂i仙q遗u杰e休f齿a厦c价t底i贤o筑n睁)汽岛化言：由叔液哑态渣到肿气环态确的手过赠程蒸虽发：在盐液示体云表田面输进酱行辰的株汽论化怜过爽程液梳化：由拐气样相流到慌液扒相总的裂过太程沸茅腾：在棋液伙体浊表倘面担及赔内做部联进磨行的仓强充烈搭汽累化怀过蜘程猛。2简8二升、饱庄和贱状挎态(俱S乖a雨t热u壁r碑a彻t捎e缘瑞d蚊s惠t骂a慨t猜e争)当边汽铅化叔速劳度=液恼化短速菠度者时薪，察系摩统处议于动顽态遭平恒衡，辉宏座观油上位气猎、朱液押两股相保顾持晃一迫定氏的妹相渴对画数紫量—饱粉和俯状制态。饱林和碌状前态趋的境温伤度—饱粪和港温企度，ts(Ts)(重S柔a押t予u版r堂a淹t刮e翅d徒t植e会m总p换e迁r喜a仗t振u傅r巡寿e扁)饱彩和川状足态凤的哗压衡力—饱成和伪压逝力，ps（S呀a桶t贱u督r央a贵t盯e挎d赵p邮r或e供s途s例u炮r羞e）加灰热遭，滋使蒙温琴度雀升肆高奶如t'，掩保史持努定值局，地系蝇统姐建爷立顽新肺的叙动例态拘平占衡物。趁与务之对姿应盗，p变本成ps'。所摊以一滩一俯对桶应，啦只达有能一高个念独博立肥变极量顽，完即如2览9t/℃02050100120150p/MPa0.00061120.00233850.01234460.10133250.1984830.475713块0三贩、刊几熊个膛名青词饱腿和顿液(s凳a伞t象u孩r待a扩t兆e猫d意l降i辣q轨u该i哨d)—处顶于袖饱叔和骗状桃态翻的还液猜体：t厅=岩ts干挤饱姓和狱蒸迁汽(d涌r湖y告-显s壁a箭t荡u歇r锄a脱t柜e庭d标v训a斧p愈o慕r箱;队d徐r竹y纠v南a温p捉o扶r)—处谱于疮饱独和颗状越态墙的貌蒸野汽：t榆=冰ts未轮饱浩和治液(u丑n圣s础a内t缸u劣r彩a脖t报e春d桑l惕i什q涨u画i典d)—温女度舞低屑于脑所狡处娘压象力狠下卖饱厌和命温界度漆的骗液糕体：t<ts过汪热拒蒸斜汽(s止u取p渐e明r辞h豆e轻a趋t相e垦d桥v押a伴p雕o琴r)—温姐度陶高串于承饱阔和袜温持度瓜的胁蒸坟汽：t>ts,t–ts=d称值过热取度(d沉e司g瓣r亩e期e伴o啊f吉s照u哑p具e肝r狭h废e隆a寻t)。湿兔饱俘和币蒸基汽(w腾e捎t锡-妄s恰a鼠t香u转r啄a梯t专e苗d古v串a肢p仙o香r蜡;退w问e铅t顶v般a骂p异o溜r)—饱判和箭液府和戴干值饱咳和招蒸金汽由的孝混得合念物：t筝=父ts使靠未吵饱幻玉和鼻液奖达第饱般和以状症态裕的陕途窜径付：3忍1干南度能（d肠r各y潜n锐e芒s近s）（湿聚度y=舰1–x）x01饱使和笑液湿恼饱克和李蒸坑汽干迅饱跃和脆蒸化汽定枝义辽：绿湿贴蒸警汽辉中插干莫饱颜和陡蒸伍汽宗的煤质缴量秆分敲数纽奉，闲用w或x表备示焦。3烧2四借、超饱氧和会状阵态骆压映力都和课温猎度痕的饲关缠系1逢.吉笼布善斯妻相崇律对质于齿多获元含（北如k个贴组存元缴）需多兆相失（婚如f个梢相撞）岩元彼化泄学贺反乎应泥的咱热停力些系围，垂其悔独立立辫参棕数偏，续即互自仇由胜度n野=挎k痛–势f+戚2例鼓：棉水处在谣液垮相额（辈或滩固赌相久、上气染相控）k=尿1，F覆=1，洞故n=助1-1河+京2，姓此俊时窃压盟力崇，灯温有度哑均芽可独浴立依变晃化旺。容水方在病汽积液锯共泪存爪时k=窄1，f=谣2，故n=岭1，斗此蕉时侄压罩力牧和贤温斤度余中奋仅吹有遣一惊个兽可自蠢由雅变神化愧。症三困相佣点直：k=到1，f=到3故n=慈0水男的饺三修相赢点(篮t本r食i若p尊l纲e言p符i溉n估t悬)：?3享32暂.克拉乒贝名隆方滥程分您别浸为宪汽寇化敞潜独热(代h格e灶a惰t女o傍f愈v沫a显p电o交r叫i洽z叨a谱t卵i绩o权n俗)、练熔熊解热(巴h湖e荡a协t去o浆f能f吨u偏s脚i友o池n添)和糟升育华汁热(块h杯e返a界t狗o超f咐s析u及b委l喉i杨m币a期t傻i妄o兰n征)。分双析腹：1）躲因γ、λ、σ为献“+乳”；T为摧“+嫩”；絮故挣相衬平览衡扒线斜厚率法正赏负命由触体岂积迹差夕决蜂定从；2）储三糟相酱点岂处锋不哪光直滑春。3垄4预逐热汽饺化过荷热t<tst=tst=tst=tst>ts3辛–灵5水候定值压彼加抬热医汽紫化筝过绢程一扔、韵水使定胖压测加迫热裹汽樱化鼓过析程3雀5二者、兴水姨定停压乞加储热堂汽衬化矮过欲程久的p-v图纸及T-s图一弓点临务界续点C章r叙i胀t说i草c垮a皆l编p姿o忆i霜n救t两墙线上饮界柏限悔线下编界静限跑线三母区液汽伐液既共匠存汽五安态未定饱寇和减水饱剖和古水湿阻蒸变汽干乎饱亏和脏蒸芬汽过纹热售蒸喜汽3逼6各船种悄工猎质甚均萄具道有宜类墓似持水律的斗性班质3梅73终–楚6水艺和塔水丸蒸掏气意状慢态鞋参拆数●水售和托水炭蒸触气咽的照状熟态窑参系数谋可按驰不猛同创区摩域池，假由歉给漆出痒的强独劳立珍状态邮参反数铁通暑过烟实言际同气晶体惑状仙态日方风程及铜其柔他居一誉般唐关卸系帽式俯计唐算锁（许通友常由掘计伪算耀机砍计刃算东）浊或敌查虫图缝表展确杰定啊。●在迅动班力东工罗程敞中奇水周蒸君气匆不宜沫利样用邀理气想鸦气使体葡性环质扑计挂算3杆8一蛇、歇零剥点期规筝定规算定煎：古三卸相旺点敲液铅态氏水热彻力队学立能蜜及姨熵秃为典零可欠近协似栏为遗零3帐9二控、袄未偷饱横和仅水束（t，p）●查另图盟表慕或馆由匙专报用俩程吼序吊计君算三豪、矿饱戚和鼠水网和郊饱环和鉴水继蒸向气(ps和ts)查折图泊表百或眯由今专办用朗程灭序陆计席算●压垦力床不想太灶高允时嘱，伍可社近案似四泳、搂过礼热每蒸棕汽扇（p，t）注常意供：过降热铅蒸僵汽稳不裁可树用辣类态似导未节饱劝和水截的醒近斜似苦式柳，浪因cp变环化岔复债杂。查灰图愚表信或惭由回专佳用投程贿序维计毅算雾。4点0五嚼、查湿达饱谜和些蒸谱汽由ts（仙或ps）晃与x共迟同乌确布定：x较鸣大咏时未驳饱北和呼水过晃热岗蒸边汽湿古饱凑和圾蒸演汽4命13碑–摧7水梅蒸榜气疮表良和盘图一贡、缴水腐蒸忠气叔表1慕.饱降和锯水禾和睛干修饱盛和念蒸枝汽荣表4珠22久.未趁饱贩和马水煮和页过下热距蒸存汽剪表p0.001MPa0.005MPa0.01MPa饱和参数ts=6.949℃v’=0.0010001,v”=129.185h’=29.21,h”=2513.3s’=0.1056,s”=8.9735ts=32.879℃v’=0.0010053,v”=28.191h’=137.72,h”=2560.6s’=0.4761,s”=8.3930ts=45.799℃v’=0.0010103,v”=14.673h’=191.76,h”=2583.7s’=0.6490,s”=8.1481tvhsvhsvhs℃m3/kgkJ/kgkJ/(kg·K)m3/kgkJ/kgkJ/(kg·K)m3/kgkJ/kgkJ/(kg·K)00.0010002-0.05-0.00020.00100020.0010003-0.05-0.00020.0010002-0.04-0.000210130.5982519.08.993842.010.15100.001000342.010.151020135.2262537.79.05880.001001883.870.29630.001001883.870.296340144.4752575.29.182328.8542574.08.43660.001009167.510.572350149.0962593.99.241229.7832592.98.496114.8692591.88.173260153.7172612.79.298430.7122611.88.553715.3362610.88.231380162.9562650.39.408032.5662649.78.663916.2682648.98.3422100172.1922688.09.512034.4182687.58.768217.1962686.98.4471120181.4262725.99.610936.2692725.58.867418.1242725.18.54664锤3二裹、旅水侦蒸翅气辽的节焓—熵棋（h-s）踏图●水傲蒸缎气的t艳–天s图4蜘4●焓暴熵惭图斜乓率定爬压订线定氧温温线定姥容坚线定超干慈度殖线4感54购61）网定州压怀线乳群湿总蒸顽汽鱼区医，T桐=乡丰Ts，塌直机线过命热菜蒸歪汽还区削，拆斜绝率通随T增大孕而量增筒大04件72）钟定外温冠线概群湿拘蒸胁汽其区通：直逗线扇，传与店等藏压牌线敌重祖合过趴热书蒸武汽混区久：等唐温肉线始较目等如压钱线叔平会坦方，低赞压