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文档简介

3-1理想气体的概念

1、理想气体与实际气体

(1)气体分子的距离足够大,体积忽略不计;

理想气体的特征:(3)气体分子之间无作用力;(无内位能)(2)气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。

2、理想气体状态方程式

又称克拉贝龙方程式。Rg为气体常数,单位为J/(kg·K),其数值取决于气体的种类,与气体状态无关。既与状态无关,也与气体性质无关。称为摩尔气体常数。3-2理想气体的比热容1、比热容的定义

物体温度升高1K(或1℃)所需要的热量称为该物体的热容量,简称热容。

适用于任何气体。cv物理意义:定容时1kg工质升高1K内能的增加量cp物理意义:定压时1kg工质升高1K焓的增加量过程量

2、理想气体的比热容理想气体的焓h也是温度的单值函数。

理想气体的热力学能是温度的单值函数。

理想气体的cp与cV之间的关系:

=cV+Rg即迈耶公式3、迈耶公式及比热容比上式两边乘以摩尔质量M,得

Cp,m–CV,m=R

摩尔定压热容

摩尔定容热容

q2定压气体定容加热时,吸热量全部转换为分子动能,使温度升高;气体定压加热时,吸热容积增大,对外做膨胀功,消耗部分能量;因此同样升高1K,定压吸收热量更多,cp>cVq1定容比热容比:联立式得

理想气体的u

和h是温度的单值函数,所以理想气体的cv和

cp

也是温度的复杂单值函数。

4、利用比热容计算热量真实比热容由多项式定义的比热容称为思考:比热容比:

对于确定的一种理想气体,cp-cv是否等于定值?cp/cv是否等于定值?

为什么?

因此由温度T1升高到T2定压过程和定容过程的吸热量为:平均比热容称为工质在t1~t2温度范围内的平均比热容平均比热容的直线关系式令c=a+bt,则b值很小温度变化不大时,可以看成定值定值比热容

定值比热容是根据气体分子运动论及能量按自由度均分原则,原子数目相同的气体,其摩尔热容相同,且与温度无关。

工程上,当气体温度在室温附近,温度变化范围不大或者计算精确度要求不太高时,将比热视为定值,称为定值比热容。单原子气体双原子气体多原子气体1.671.401.29多原子误差更大几种气体实际热容和温度的关系3–3理想气体热力学能、焓和熵理想气体热力学能和焓仅是温度的函数一、热力学能和焓对于定容过程:对于定压过程:理想气体热力学能和焓仅是温度的函数理想气体

对于理想气体一切同温限之间的任何过程Δu及Δh相同热力学能和焓零点的规定

热工计算中一般只要求确定过程中热力学能或焓的变化量。可人为规定基准点,令其热力学能为零,理想气体通常取0K或0℃。二、状态参数熵熵的定义:式中:下标“rev”表示可逆

T为工质的绝对温度。理想气体的熵是状态参数三、理想气体的熵变计算理想气体熵变计算公式微分形式:积分形式:

理想气体熵方程是从可逆过程推导而来,对于不可逆过程是否可用上述公式计算过程熵变?1)选择真实比热容经验式可计算熵变精确值;2)比热容为定值时:3)通过查表计算S0是如何确定的呢?

p0=101325Pa、T0=0K时,规定这时{

}=0,任意状态(T,p)时s值为:

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