機(jī)械熱力學(xué)第三章 理想氣體的性質(zhì)

機(jī)械熱力學(xué)第三章理想氣體的性質(zhì)第三章理想氣體的性質(zhì)熱力學(xué)內(nèi)容基本概念和定律工質(zhì)熱力性質(zhì)理想氣體實(shí)際氣體狀態(tài)方程比熱內(nèi)能、焓和熵的計(jì)算過(guò)程和循環(huán)微觀上講，理想氣體分子間沒(méi)有力的作用，故U=U(T)理想氣體：滿足pv=RgT理想氣體是實(shí)際氣體在低壓高溫時(shí)的抽象。實(shí)際氣體可以近似看作理想氣體的條件：通常壓力下，當(dāng)T>(2.5-3)Tcr時(shí)，一般可看作理想氣體?！?-1理想氣體的概念§3-2理想氣體狀態(tài)方程(ideal-gasequation)Pam3

kgK氣體常數(shù)：J/(kg.K)R=MRg=8.3145J/(mol.K)M—摩爾質(zhì)量(kg/mol)§3-3理想氣體的比熱一、定義和基本關(guān)系式定義：1.c與過(guò)程特性有關(guān)2.c是溫度的函數(shù)3.c可有正有負(fù)注意：根據(jù)物質(zhì)量多少的不同，有以下三種形式：1.質(zhì)量比熱容c物質(zhì)量為1kg，比熱為單位（J/kg?K），2.摩爾熱容單位（J/mol?K）3.體積比熱容單位為三種比熱的關(guān)系：標(biāo)準(zhǔn)立方米：標(biāo)準(zhǔn)狀況(1atm,0℃)下1立方米容積內(nèi)氣體量。注意：不是標(biāo)況時(shí)，1標(biāo)準(zhǔn)立方米的氣體量不變，但體積變化。定壓熱容（比定壓熱容）

比熱與過(guò)程有關(guān)。常用的有：及定容熱容（比定容熱容）

定容過(guò)程

dv=0若為理想氣體是溫度的函數(shù)1.2.若為理想氣體，h是溫度的單值函數(shù)cp是溫度函數(shù)3.cp-

cV

邁耶公式理想氣體可逆絕熱過(guò)程的絕熱指數(shù)k=γcp與cV均為溫度函數(shù),但cp–cV恒為常數(shù)：Rg

二、用比熱計(jì)算熱量原理:1.定值比熱容工程計(jì)算，不用氣體分子運(yùn)動(dòng)理論導(dǎo)出的結(jié)果，誤差太大。對(duì)c作不同的技術(shù)處理可得精度不同的熱量計(jì)算方法:

工程上，建議參照附表3提供的常用氣體在各種溫度下的比熱容值2.利用真實(shí)比熱容積分附表\附表4.doc比熱多項(xiàng)式：3.利用平均比熱容表T1,

T2均為變量,

制表太繁復(fù)

=面積amoda-面積bnodb而由此可制作出平均比熱容表附表\附表5.doc附:線性插值4.平均比熱直線式

令cn=a+bt,則即為區(qū)間的平均比熱直線式t的系數(shù)已除過(guò)2

注意:附表\附表6.doc三種方法的比較：定值最簡(jiǎn)單(估算)精度低平均簡(jiǎn)單(手算)精確多項(xiàng)式復(fù)雜(適合電算)精確哪種最好？權(quán)衡一般用定值§3-4理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵一.理想氣體的熱力學(xué)能和焓

1.理想氣體熱力學(xué)能和焓僅是溫度的函數(shù)

b)a)因理想氣體分子間無(wú)作用力因此，熱力學(xué)能和焓共有四種處理方法。2.熱力學(xué)能和焓零點(diǎn)的規(guī)定

可任取參考點(diǎn),令其熱力學(xué)能為零,但通常取0K。附表\附表7.doc例題\第三章\A413265.ppt例題\第三章\A413277.doc3.利用氣體熱力性質(zhì)表計(jì)算熱量

例題\第三章\A411197.ppt附表\附表7.doc二、狀態(tài)參數(shù)熵及理想氣體熵變的計(jì)算1.定義2.理想氣體的熵是狀態(tài)參數(shù)式中：強(qiáng)調(diào)可逆過(guò)程中的吸熱量（δq）rev；非可逆過(guò)程ds≠δq/T3.理想氣體的熵差計(jì)算定比熱s=s(T,v)s=s(T,p)s=s(p,v)4.理想氣體變比熱熵差計(jì)算令則制成表則例題\第三章\A4111551.ppt例題\第三章\A4111552.ppt精確計(jì)算時(shí)，不用平均比熱和多項(xiàng)式。三、T-s坐標(biāo)圖Ts4312①平衡態(tài)②可逆過(guò)程點(diǎn)曲線③q1-2=面積12341=吸熱δq>0,ds>o；放熱δq=0，ds=0；放熱δq<0,ds<0.§3-6理想混合氣體混合氣體：兩種以上單一氣體混合形成的氣體。理想混合氣體：每種組成氣體都是理想氣體，混合氣也是理想氣體。可見：每種組成氣體混合氣體滿足成立如下關(guān)系：2、分容積定律分容積——組分氣體處在與混合氣體同溫同壓狀況下單獨(dú)占有的體積。二、混合氣體的分壓力定律和分容積定律1.分壓力定律分壓力——組分氣體處在與混合氣體相同容積、相同溫度單獨(dú)對(duì)壁面的作用力。三、混合氣體成分2.體積分?jǐn)?shù)3.摩爾分?jǐn)?shù)1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)4.各成分之間的關(guān)系推導(dǎo)過(guò)程了解一下即可要記?。私猓?.利用混合物成分求M混