南京航空航天大學(xué)工程熱力學(xué)課件第四章

南京航空航天大學(xué)工程熱力學(xué)課件第四章基本要求熟練掌握四種基本過程（定容、定壓、定溫及定熵）以及多變過程的初終態(tài)基本狀態(tài)參數(shù)p、v、T

之間的關(guān)系。熟練掌握四種基本過程以及多變過程中系統(tǒng)與外界交換的熱量、功量的計(jì)算。能將各過程表示在p-v圖和T-s圖上，并能正確地應(yīng)用p-v圖和T-s圖判斷過程的特點(diǎn)，即u、

h、q及w等的正負(fù)值4－1研究熱力過程的目的

及一般方法研究熱力過程的目的實(shí)施熱力過程的目的：達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)變化，如壓氣機(jī)中消耗功量使氣體升壓實(shí)現(xiàn)預(yù)期的能量轉(zhuǎn)換，如鍋爐中工質(zhì)定壓吸熱，提高蒸汽的焓使之獲得作功能力；熱力分析的目的：揭示過程中工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律以及能量轉(zhuǎn)化情況，進(jìn)而找出影響轉(zhuǎn)化的主要因素。研究熱力過程的一般方法根據(jù)實(shí)際過程的特點(diǎn)，將實(shí)際過程近似地概括為幾種典型過程：定容、定壓、定溫和絕熱過程。不考慮實(shí)際過程中不可逆的耗損，視為可逆過程。工質(zhì)視為理想氣體

比熱容取定值實(shí)際過程是一個(gè)復(fù)雜過程，很難確定其變化規(guī)律，一般需要作些假設(shè)：分析熱力過程的一般步驟確定過程方程p=f(v)確定初態(tài)、終態(tài)參數(shù)的關(guān)系及熱力學(xué)能、焓、熵的變化量確定過程中系統(tǒng)與外界交換的能量在p-v圖和T-s圖畫出過程曲線，直觀地表達(dá)過程中工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律及能量轉(zhuǎn)換4－2四種典型熱力過程分析定容過程過程方程初、終態(tài)參數(shù)的關(guān)系及能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換

p-v圖和T-s圖定壓過程過程方程初、終態(tài)參數(shù)的關(guān)系及能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換

p-v圖和T-s圖定溫過程過程方程初、終態(tài)參數(shù)的關(guān)系及能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換

p-v圖和T-s圖絕熱可逆過程絕熱可逆過程是定熵過程過程方程定熵過程為指數(shù)方程，定熵指數(shù)通常以k表示。對于理想氣體k=初、終態(tài)參數(shù)的關(guān)系及能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換

p-v圖和T-s圖

四種典型熱力過程

p-v圖和T-s圖p-v圖和T-s圖上的曲線簇思考題一、某氣體的狀態(tài)方程為p(v-b)=RgT，熱力學(xué)能u=cvT+u0，其中cv、u0為常數(shù)。試證明在可逆絕熱過程中該氣體滿足下列方程式：二、試證明絕熱過程1－2中理想氣體所作技術(shù)功可用圖中的面積1ba2’1表示。三、1kg初態(tài)為t1=100°C、p1=2bar的空氣經(jīng)1－2－3路徑到達(dá)終點(diǎn)3，已知：t3=0°C、p3=1bar·K，2－3為可逆定壓放熱過程，求：1）過程中系統(tǒng)的熵變Ds1232）過程中系統(tǒng)與外界交換的熱量q123多變過程4－3多變過程

n為多變指數(shù)：-＜n<+過程方程多變過程分析初、終態(tài)參數(shù)的關(guān)系能量轉(zhuǎn)換多變比熱容及多變指數(shù)多變過程與四種典型熱力過程的關(guān)系多變過程在p-v圖和T-s圖上表示從定容線出發(fā)，n由-0+，沿順時(shí)針方向遞增試在p-v圖及T-s圖上表示n=1.2的多變膨脹過程。試在p-v圖及T-s圖上表示cn=2kJ/kg·K的空氣多變壓縮過程。試在p-v圖及T-s圖上表示將2/7加熱量用于增加空氣熱力學(xué)能的多變過程。例題過程中各能量項(xiàng)正負(fù)方向分析熱力學(xué)能與焓等溫線是確定du、dh正負(fù)的分界線熱量等熵線是確定q正負(fù)的分界線體積變化功等壓線是確定w正負(fù)的分界線技術(shù)功等容線是確定wt正負(fù)的分界線各能量項(xiàng)正負(fù)方向圖思考題試將滿足