南京航空航天大学工程热力学课件第三章.ppt

第三章　理想气体的性质;3－1 理想气体的概念;提出理想气体概念的意义 简化了物理模型，不仅可以定性分析气体某些热现象，而且可定量导出状态参数间存在的简单函数关系 在常温、常压下H2、O2、N2、CO2、CO、He及空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理，误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具有重要的实用意义。;3－2 理想气体状态方程式;通用气体常数 （也叫摩尔气体常数）R;　气体常数与通用气体常数的关系：;　不同物量下理想气体的状态方程式;3－3 理想气体的比热容;1mol 物质的热容称为摩尔热容 Cm ，单位：J/(mol?K) 标准状态下1 m3 物质的热容称为体积热容 C′，单位： J/(m3?K) 比热容、摩尔热容及体积热容三者之间的关系： 　　Cm=Mc=0.0224141 C′;定压比热容：可逆定压过程的比热容;焓值h=u+pv，对于理想气体h=u+RgT，可见焓与压力无关，理想气体的焓也是温度的单值函数：;三、定压比热容与定容比热容的关系; 比热比：;四、理想气体比热容的计算;如附表4：;平均比热容：;定值比热容：;3－4 理想气体的热力学能、焓、熵;工程上的几种计算方法： ;按真实比热容计算；;按平均比热容计算；;按气体热力性质表上所列的u和h计算；;二、状态参数熵;熵是状态参数：;三、理想气体的熵方程;同理：;理想气体熵方程：;四、理想气体的熵变计算;通过查表计算;　　p0=101325Pa、T0=0K时，规定这时{ }=0，任意状态（T，p）时s值为：;;3－5 理想气体混合物;一、混合气体的摩尔质量及气体常数;混合气体摩尔质量;混合气体的气体常数;二、分压力定律和分体积定律;分压力定律;分体积定律;三、wi、xi、?i的转算关系;四、混合气体的比热容、热力学能、焓和熵;热力学能和焓;熵;熵变;思考题;2、T－s图中任意可逆过程的热量如何表示？理想气体在1和2状态间热力学能变化量及焓变化量如何表示？若1－2经历不可逆过程又将如何？;1Kg空气经历过程1-2-3，其中1-2过程为不可逆的绝热过程，熵增为0.1KJ/Kg k,2-3过程为可逆定压放热过程，已知初态t1=100℃, p1=2bar, 终态t3=0℃, p3=1bar. (设空气为理想气体，Ｃp=1.004KJ/(Kg K), R=0.287KJ/(Kg K)) 求： 1 ）全过程中系统的熵变△S123； 2 ) ??个过程中系统与外界交换的热量。 ;空气在气缸中由压力0.28Mpa、温度60℃,不可逆膨胀到压力为0.14Mpa,膨胀过程中空气对外作功30KJ/Kg，并放热14KJ/Kg，计算每公斤空气熵的变化。（空气为理想气体，Ｃp=1.004KJ/(KgK) , R=0.287KJ/(Kg K)