第3章理想氣體性質(zhì)與過(guò)程

1、第口章理想氣體性質(zhì)與過(guò)程第3章理想氣體性質(zhì)與過(guò)程基本要求1.熟練掌握并正確應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程式。2正確理解理想氣體比熱容的概念；熟練掌握和正確應(yīng)用定值比熱容、平均比熱容計(jì)算過(guò)程熱量，以及計(jì)算理想氣體熱力學(xué)能、焓和熵的變化。熟練掌握4種基本過(guò)程以及多變過(guò)程的初終態(tài)基本狀態(tài)參數(shù)PQVQT之間的關(guān)系。4.熟練掌握4種基本過(guò)程以及多變過(guò)程系統(tǒng)與外界交換的熱量、功量的計(jì)算。5能將各過(guò)程表示在P-D圖和T-S圖上，并能正確地應(yīng)用P-V圖和T-Q圖判斷過(guò)程的特點(diǎn)，即及W等的正負(fù)值。3-1理想氣體的概念和氣體狀態(tài)方程里想氣體的概念1、假設(shè)：(1分子都是彈性的不占體積的質(zhì)點(diǎn)；(2分子相互之間沒(méi)有作用力。2、研

2、究理想氣體有重要的實(shí)用意義和理論意義。3、能否作為理想氣體處理的依據(jù)：(1)氣體所處的狀態(tài)是否遠(yuǎn)離液態(tài)；(QQI程上所允許的誤差。4、可作為理想氣體處理的常見(jiàn)氣體。在常溫、常壓下02、N2、CO、H2、空氣、燃?xì)怆x液態(tài)較遠(yuǎn)，可作理想氣體處理。里想氣體狀態(tài)方程1、狀態(tài)方程：2、R與Rm:R:氣體常數(shù)，J/kg.k與工質(zhì)有關(guān)，但與狀態(tài)無(wú)關(guān)。Rm:通用氣體常數(shù)，j/kmoi.,與工質(zhì)及狀態(tài)均無(wú)關(guān)。3、說(shuō)明3-2理想氣體的比熱容、定義：準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中，單位物量的物體溫度升高1度（或1開(kāi)）所需的熱量。二、種類(lèi)：有以下六鐘常用的比熱容:三、cv,cp與狀態(tài)參數(shù)的關(guān)系四、理想氣體cp,cv的關(guān)系五、理想氣體比

3、熱容的計(jì)算1、真實(shí)比熱容2、曲線關(guān)系平均比熱容（精確）3、直線關(guān)系平均比熱容（較精確）4、定值比熱容（最簡(jiǎn)化，欠精確）單原子氣體雙原子氣體多原子氣體1.671.401.29，1.303-3理想氣體的內(nèi)能、焓和熵一、理想氣體的內(nèi)能1、理想氣體的內(nèi)能是溫度的單值函數(shù):空氣：u=f（T,v）理想氣體：u=f（T）2、理想氣體內(nèi)能的計(jì)算式:3、熱工計(jì)算中感興趣的是,基準(zhǔn)點(diǎn)可任取。二、理想氣體的焓三、理想氣體的熵1、熵的定義和性質(zhì)熵是狀態(tài)參數(shù):計(jì)算式3-4理想氣體混合物一、概述：所釆用的方法：把混合物折合成某種假想的單一氣體。二、混合氣體的基本狀態(tài)參數(shù)：1、溫度：T=Ti2、壓力：分壓力：即組成氣體單獨(dú)

4、存在于V,T下的壓力pi。3、容積：分容積：組成氣體處于p,T下所占的容積Vi。對(duì)于第i中氣體:三、混合氣體的成分表示法四、混合氣體的折合摩爾質(zhì)量和折合氣體常數(shù)五、混合氣體的比熱容、內(nèi)能焓和熵1、比熱容：2、內(nèi)能3、焓:4、熵3-5理想氣體的熱力過(guò)程一概述（）、實(shí)施熱力過(guò)程的目的1、實(shí)現(xiàn)預(yù)期的能量轉(zhuǎn)換；2、獲得預(yù)期的熱力狀態(tài)。（二）、研究熱力過(guò)程的任務(wù)1、確定工質(zhì)的狀態(tài)變化規(guī)律；2、確定熱力過(guò)程中能量傳遞和轉(zhuǎn)換的狀況。（三）、前提條件1、工質(zhì)為理想氣體；2、可逆過(guò)程：若考慮摩擦，則摩擦因素不同，規(guī)律不同。四）、依據(jù)：1、理想氣體:2、熱力學(xué)第一定律（五）、研究步驟：1、列出過(guò)程方程式：根據(jù)過(guò)程

5、特點(diǎn)，一般套用現(xiàn)成p,v表達(dá)式：f（p,v）=O。2、建立基本狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系式：由過(guò)程和狀態(tài)方程得到任意兩個(gè)狀態(tài)p-v-T關(guān)系，由此可以據(jù)初態(tài)參數(shù)求終態(tài)參數(shù)。3、計(jì)算Au,h,ss值（為q,w,wt的計(jì)算打基礎(chǔ)。4、計(jì)算過(guò)程中能量的傳遞和轉(zhuǎn)換量q,w,wto閉口系功的輸出形式對(duì)應(yīng)為w,開(kāi)口系功的輸出形式對(duì)應(yīng)為wt。5、在p-v,T-s圖上繪出過(guò)程曲線?？汕逦目闯龈鬟^(guò)程狀態(tài)變換機(jī)能量轉(zhuǎn)換狀況，及六個(gè)參數(shù)的增大或減小，q,w,wt的正負(fù)。二、基本過(guò)程（一）、定容過(guò)程（二）、定壓過(guò)程1、過(guò)程方程：p=const2、參數(shù)關(guān)系：3、u,h,S3、4、q,w的計(jì)算5、p-v,T-s圖（三）、定溫過(guò)程（

6、自學(xué)）（四）、可逆絕熱過(guò)程：1、過(guò)程方程注意：可逆絕熱是定熵過(guò)程;不可逆絕熱不是定熵過(guò)程。2、狀態(tài)參數(shù)關(guān)系式4、q,w:q=05、p-v,T-s圖三、多變過(guò)程（）、過(guò)程方程:（二）、狀態(tài)參數(shù)關(guān)系式:（三）、Au,h,As的計(jì)算（四）、w,wt及q的計(jì)算（五）、在p-v,T-s圖上的分布規(guī)律:1、在p-v圖上分布，從n=0水平線到nT8垂直線。多變過(guò)程的w,u,q轉(zhuǎn)換情況的判斷。2、多變過(guò)程的w,u與q轉(zhuǎn)換情況的判斷3、p-v,T-s圖上各種線條的分析:公式小結(jié)一、理想氣體的熱力性質(zhì)1理想氣體狀態(tài)方程：適用于mkg氣體：適用于1mol氣體：適用于nmol氣體：通用氣體常數(shù)與氣體常數(shù)之間的關(guān)系為：2.理想氣體的比熱容名稱(chēng)比熱容摩爾熱容容積熱容單位比定壓熱容比定容熱容表理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵?fù)Q算公式：邁耶爾公式：（2）變比熱容：真實(shí)比熱容c=f（T）多項(xiàng)式形式為：比熱容表法：直線關(guān)系：（3）定值比熱容：氣體種類(lèi)單原子1.67雙原子1.40多原子1.30理想氣體的定值比熱容引入比熱容k后，結(jié)合邁耶爾公式，又可得理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵表理想氣