第三章理想氣體性質(zhì)ppt課件

1、3-2理想氣體的形狀方程根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論的觀念，氣體的壓力和溫度可根據(jù)統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)知識(shí)表示為N：?jiǎn)挝毁|(zhì)量氣體所包含分子數(shù)K：波茲曼常數(shù)；n: 單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)，分子濃度；由形狀公理可知，描畫工質(zhì)平衡形狀的獨(dú)立參數(shù)只需兩個(gè)。氣體的根本形狀參數(shù)p、v、T之間存在有以下隱函數(shù)關(guān)系0),(TvpF2322mcnp22123mckT 和即，有TKvNTKnp3 -1TRTKNpvg3 -2其中KNRgRg稱為氣體常數(shù)。由上式可見，Rg與氣體種類有關(guān)，與氣體形狀無(wú)關(guān)。改寫 (3-2) 為TmRpVg3 -3式 (3-3) 稱為克拉貝龍方程，又稱為理想氣體的形狀方程。理想氣體的另一定義：凡能滿足式 3-3的

2、氣體便可稱為理想氣體。KkgKJRO/2598. 02KkgKJROH/4615. 02(a) 波義耳馬略特定律： ；21TT 1221vvpp(b) 查理定律： ；21vv 21pp 1212TTvv1221TTpp(c) 蓋*呂薩克定律：顯然，對(duì)于理想氣體，同樣滿足以下定律 阿伏伽德羅定律：在一樣的壓力和溫度下，各種氣體的摩爾容積相等。 規(guī)范形狀： =1atm=101325Pa； =273.15K； =22.414(m /kmol)0p0T0VKmolJTVpMRg/3 .831415.27310414.2210132530003于是，有對(duì)于1mol的任何氣體，由3-3)式可得000TMR

3、VPg0RMRgTRpvgTRTMRMmVpg0TnRpV03 -4例3-1：知：?jiǎn)?dòng)柴油機(jī)時(shí)用空氣瓶，開場(chǎng)時(shí)，瓶?jī)?nèi)裝有 的緊縮空氣；啟動(dòng)耗氣后，瓶中空氣的參數(shù)變?yōu)閱枺河萌サ目諝赓|(zhì)量是多少？解：分別對(duì)啟動(dòng)前后氣瓶中的空氣運(yùn)用理想氣體形狀方程，有V=0.3m3KTMPap303811KTMPap3036 . 42210111TRnVp20222TRnVp和由于VVV21因此，有TTT21TRnnVpp02121)()(即TRVppnn02121)(molnn405303314. 810)6 . 48(3 . 0621kgMnm73.1197.28405例3-2：知：充氣過(guò)程，儲(chǔ)氣罐容積 ；充氣前

4、，氣體參數(shù)有為 ；氣筒每分鐘向氣罐輸入?yún)?shù)為 的氣體V0=0.2m3；問：為使氣罐內(nèi)氣體參數(shù)到達(dá) ；充氣時(shí)間應(yīng)為多長(zhǎng)? 35 . 9 mV KTKPap2905011KTKPap28810000KTMPap3237 . 0221111TRVpmg2222TRVpmg000TRVpmgmmm12)()(1122000000112212TpTpVpVTTRVpTpTpRVmmmgg)2901050323107 . 0(102882 . 05 . 9365dTQC3 -5mCc KJ/kg.KdTqmCc0224. 0CCMCM3 -6KkgKJ/KNmKJ3/KkmolKJ/dTQCdTQCVV3

5、 -7dTqcVV3 -7-adTQCPP3 -8dTqcPP3 -8-avdpdhpdvduqVVVVTudTqdTqc)()(duq dhq ppppThdTqdTqc)()(VVTUC)(pPTHC)(3 -9-a3 -9-b)(),(TfTvfu)(TgRTupvuhdTduTucvv)(dTdhThcpp)(3 -10-a3 -10-bTmRUpVUHgTRuhggRdTdudTdhgvpRcc3 -11RCCMvMp,3 -11-aMvMpvpcccck,vpcck 3 -1211kRkckRcpv3 -13-a3 -13-biikRiCRiCTRiUMpMv22222,代入有關(guān)數(shù)

6、據(jù)，可得 單原子氣體 雙原子氣體 多原子氣體67. 1vpcck40. 1vpcck29. 1pvcckdTqc.332210TaTaTaac332210)(TaTaTaaTcp3 -141221ttqctt10201221tctccdtqtttt1210201221tttctcctttt3 -153 -163 -17ACBcOEt21ttcdtq)(1221ttCqtt=面積ABCDAD面積ABCDA=面積OECDO面積OEBAOqbtac)(2)(2)()(12212122122121ttttbattbttadtbtacdtqtttt)(1221ttcqtt)(22121ttbactt3

7、-1821ttpcttt2)(21 例如，在0到1000的范圍內(nèi)，空氣的定壓比熱和定容比熱t(yī)cp000187. 09952. 0tcv000187. 07084. 0kJ/(kgK)kJ/(kgK)例題：P57 (3-1)作業(yè)： P905；7；8例3-2：知：空氣體積流量 ，在空氣預(yù)熱器中自t1 =25，被加熱到t2=250。求：Q 解：空氣流量為：31053. 4294 .223500m kg/h(1) 利用平均比熱容直線關(guān)系式計(jì)算5 .1372/ )25025(mt021. 1000187. 09952. 0mpmtckJ/(kgK)7 .229225021. 1)(12ttcqpmkJ/

8、kghNmV/35003空氣預(yù)熱器所須加給空氣氣流的熱量是 kJ/h610041. 1qmQ(2) 利用平均比熱容表計(jì)算。附錄氣體比熱表，查得 kJ/(kgK)； kJ/(kgK)051. 12500pmc005. 1250pmc6 .22825005. 1250015. 1qkJ/kg610036. 1qmQkJ/h 74.187 kJ/(kmolK)MpC,610030. 1QkJ/h(3) 利用摩爾定值比熱計(jì)算)(Tuu )(Thh 121212uuu 121212hhhpdvuqvdphq)(12,2121ttcdtcuqttmvttvv)(12,2121ttcdtchqttmpttp

9、p21,ttmpc21,ttmvc21,ttmpc10,tmpc20,tmpc10,20,12,1221)(tctcttchqtmptmpttmpp2112)(TTcdTcuvv2112)(TTcdTchpp2121)()(dTRTcdTTcupv2121332210)()(dTTaTaTaadTTchp2121)(12vvttvpdvTTcwuq2121)(12ppttptvdpTTcwhqTqqdsfrevTqdsrevpdvduqevdpdhqeTpdvTdudsTvdpTdhdsTRpvdTcdhdTcdugpvvdvRTdTcdsgvpdpRTdTcdsgp121212lnlnvvR

10、TTcsssgv121212lnlnppRTTcsssgpTdTvdvpdpgvpRccvdvcpdpcdspv212112vvpppvvdvcpdpcS00, 0KSTTgpTTgpKppRTdTcppRTdTcss00000, 0lnlnTTpTdTcs00pdpRTdTcdsgp1201021212lnln21ppRssppRTdTcsggTTpMPapp105. 021MPapp105. 021)/(95813. 010KkgkJctp)/(86235. 020KkgkJctpgtptvRcc00)/(1889. 001.443145. 83145. 8KkgkJMRg)/(76922

11、. 01889. 095813. 01100KkgkJRccgtptv)/(67345. 021200KkgkJRccgtptvkgkJtctcutvtv/88.18885.32676922. 085.9267345. 0102012kgkJtctcqhtptpp/09.23385.32695813. 085.9286235. 0102012)/(9961. 085.32685.9209.2331221KkgkJtthcttp121212lnlnln2121TTcppRTTcsttpgttp)/(4924. 0600366ln9961. 0KkgkJsniiiiimmmmw1niiw11niiiiinnnnx1niix11niiiiiVVVV1iixMMxMnMnmmwiiiiiiRRMRMgigi,iggiiiiRRxMMxw,igigRwR,RTpigigRR,iiixwniinpppppp1321.niinVVVVVV1321.pxpiiniiiniiiMxn