理想气体的热力过程

第四章理想气体的热力过程4-1热力过程分析概述summarize

工程中，完成热功转换的热力循环都可以被抽象为由定容、定压、定温、绝热和多变过程构成的。假设条件hypothesisConditions:①理想气体；②准静态过程

讨论的内容：①过程中能量转换关系（过程热量、功量，系统热力学能和焓的变化）；②状态参数的变化关系（p、v、T、s）；

③过程曲线在p-v图及T-

s图上的表示。

Δu、Δh和Δs按前述的方法计算。

Sorry,nocopy!Thethermodynamicsprocessoftheideal-gas4-2定容过程比体积保持不变时系统状态发生变化所经历的过程过程方程：v＝常量过程中状态参数之间的关系：由：可得：熵变：当比热为定值时：定容过程在状态参数坐标图上的表示：T-s图上的斜率：TheConstant-VolumeProcess过程中能量转换关系：即系统接受的热量全部用于增加系统的热力学能。当比热为定值时：轴功：dv=04-3定压过程压力保持不变时系统状态发生变化所经历的过程过程方程：p=常量过程中状态参数之间的关系：由：可得：熵变：当比热为定值时：定压过程在状态参数坐标图上的表示：T-s图上的斜率：TheConstant-PressureProcess定压过程中能量转换关系系统的容积变化功：轴功：系统接受的热量：当比热为定值时：δq=dh-vdp4-4定温过程温度保持不变时系统状态发生变化所经历的过程过程方程及状态参数之间的关系：熵变：当比热为定值时：定温过程在状态参数坐标图上的表示：TheConstant-TemperatureProcess过程中能量转换关系定温过程系统所作的容积变化功为：稳定流动的开口系统，若其工质的流动动能和重力位能的变化可以忽略不计，则按定温过程方程式，定温过程中系统所作的轴功为：即定温过程中系统轴功等于容积变化功

热量：定温过程中系统的热力学能及焓均不变化，因而有即定温过程中系统吸收的热量等于系统所作的功。δq=dh-vdpδq=du+pdv4-5绝热过程系统与外界不发生热量交换时所经历的过程。对于无功耗散的准静态绝热过程即为定熵过程，因此有：一、定值比热容情况下绝热（定熵）过程的分析由熵变关系式，有：整理可得：即：因此有：对于理想气体：过程方程TheAdiabaticProcess绝热过程在状态参数坐标图上的表示：状态参数之间的关系：Therelationofthestateparameters:由有可得又由得到能量转换关系热量：容积变化功：当比热为定值时：开口系统，若忽略动能及重力位能的变化，轴功可表示为：由，可得因此有（1）采用平均绝热指数的方法过程方程表示为：＝常数而这种方法存在的问题：①依然是一种近似计算。②当终态温度不知道时，需要试算。方法：先假定T2，计算出κm，按过程方程式计算得出T2，修正T2重复上述计算，直至假定温度值与计算温度值相同（接近）时，所得的κm即为所求。二、变比热容情况下绝热（定熵）过程的分析当温度变化幅度较大时，按定值比热容方法计算所得结果误差较大，因而需采用变比热容进行计算

（2俗）利用镰热力刃性质尿表进索行计宇算由，对哲于准周静态沉的绝案热过机程可阳得：上式腔可改虽写为状：按此修式，陷利用纷热力拼性质桨表中s0的数蹈值，鞋即可裙求取修绝热阻过程味终了昆状态族的温夏度或筛压力帝。即当p1、p2已知切→ln筐(p2/p1)由T1查表讲→警，按卸上式惹计算松→练，查吉表→T2。空气猴的热侦力性近质表告中还宣按温吼度列旺出了pr的数廊值。pr称为相对纠压力，其悲定义扎式为血:依上额式和幻玉可得盆：即按此肃式，占利用定气体磁热力例性质梳表中pr与温罩度T的对北应关苏系，掠计算谜绝热抖过程浪终了俭状态院的压弟力和义温度扶。即当p1、p2已知蓄，由T1查表绪→pr1，依珍上式恢计算预→pr2,反查表遥→T2。空气崖的热静力性饱质表兼中还避按温换度列洒出了vr的数幅值。vr称为相对床比体架积，其圆定义趴式为爱:上式周整理剃可得治：利用征热力拣性质疏表中vr的数炸据，涌应用刷类似塔由pr求p的方辣法，絮可以悦直接陕计算胁绝热脖过程敲终了巨状态冈下的左比体控积v2。变比盆热容齐情况衡下，施绝热名过程滥中系释统能量技转换懒关系可直偏接按菜能量覆方程防式求漆取。容积茄变化鞭功：轴功：热量：4-轨6多变香过程各种革热力翅过程该，其醉过程框方程抄式通倒常都役可以购表示润为下犁述形榨式：前述写的四撞种典为型过能程均灯为多岔变过撞程的联一个带特例袋：多变纤过程在状崭态参谢数坐下标图室上的册表示。①n顺时共针方补向增古大。两图纪的过蜓程线业和区辛间一诱一对设应。②dv>0,功量饿为正蚀。③ds>0,热量热为正息。④dT>0绒→du>0竹，dh>0闲。n=0→pv0=p=常量等—定录压过真程；n=1→pv=常量慨—定阳温过汽程；n=κ→pvκ=常量炸—绝佣热过惑程；n=∞→p1/nv=p0v=v=常量懂—定咱容过蜂程.Th包e尖Po描ly议tr院op携ic针P笛ro荐ce佛ss多变挺过程减的熵变：Th刚e服en扫tr耽op壮y条ch杠an王ge监o攻f翁th千e洪p筹ol荒yt协ro箭pi份c钩pr虾oc锄es疼s:即多变袖过程超的容积这变化袍功：Th值e求vo晴lu艇me附c歼ha啦ng必e梳wo味rk峡o申f岁th币e给p边ol小yt趁ro搭pi带c萌pr之oc咸es食s:多变造过程郑的热量：Th拼e延he杆at的o宜f意th背e势p湖ol可yt档ro勒pi畅c僚pr迅oc自es船s:即按比校热与若热量广之间熔的关掏系，叙上式榆可写受为对比钉上面常二式芬，可鄙得多变狼比热暂容为多变齿过程瓣的轴功：Th味e臂sh绳af孝t兄wo存rk活o猎f篮th惯e密p拥ol缠yt蜜ro洋pi导c糟pr饶oc妇es糟s:多变洒过程玻，弹因此脆有即多吴变过陈程的锤轴功仔等于桨容积秆膨胀铅功的n倍，枣由此惊可得主：工程猪中，肆可按穗已有溉的热德力过伴程来典求取央过程酱的多宋变指级数n。由可得闹：所以工在lnp-l载nv的坐拘标图瘦上，巩多变角过程勿可表澡示为揪一条客直线经。又兔按多泉变过大程的械参数扮关系：对上倒式取决对数销并整泛理后慈可以羊得到漫：定容定压定温绝热（定熵）多变（定比热）多变指数过程方程基本状态参数关系式Δu,Δh,Δs容积变化功技术功热量过程比热容热力枯过程巴公式震表4-皇1秘绝热开过程讽是否阶一定技是定付熵过虫程？4-陈2崖定熵剥过程笋的过参程方汉程式镇是否鸡一定冠是pvk＝常量决？4-丝式3菜是否后所有弦的热啄力过执程都杏是多图变过徐程？4-锅4向试根倍据p-v图上呆四种匙基本兆热力鸡过程蠢的过艘程曲前线的类位置承，画羽出自下点1廉出发膝的下萝述过描程的碎过程辽曲线丢，并墨指出姓其变它化范络围：(1绪)热万力学掩能增深大及夕热力秋学能功减小办的过碰程；(2扇)吸从热过牌程及肿放热具过程障。4-争5闹试根戚据T-s图上匪四种绪基本昏热力姨过程壁的过茄程曲普线的炭位置适，画羞出自寺点1仗出发够的下并述过针程的招过程远曲线字，并甘指出丧其变笨化范忠围：(1姥)膨续胀作扶功的弄过程填及压妻缩耗守功的赠过程犁；(2雕)压弄力升撤高的伪过程貌及压骑力降扑低的魂过程肿