第三章知識資料氣體和蒸汽的性質知識資料1

3-1理想氣體的概念

1、理想氣體與實際氣體

（1）氣體分子的距離足夠大，體積忽略不計；

理想氣體的特征：（3）氣體分子之間無作用力；(無內位能)（2）氣體分子之間以及分子與容器壁的碰撞都是彈性碰撞。

2、理想氣體狀態(tài)方程式

又稱克拉貝龍方程式。Rg為氣體常數(shù)，單位為J/(kg·K)，其數(shù)值取決于氣體的種類，與氣體狀態(tài)無關。既與狀態(tài)無關，也與氣體性質無關。稱為摩爾氣體常數(shù)。3-2理想氣體的比熱容1、比熱容的定義

物體溫度升高1K（或1℃）所需要的熱量稱為該物體的熱容量，簡稱熱容。

適用于任何氣體。cv物理意義：定容時1kg工質升高1K內能的增加量cp物理意義：定壓時1kg工質升高1K焓的增加量過程量

2、理想氣體的比熱容理想氣體的焓h也是溫度的單值函數(shù)。

理想氣體的熱力學能是溫度的單值函數(shù)。

理想氣體的cp與cV之間的關系：

=cV+Rg即邁耶公式3、邁耶公式及比熱容比上式兩邊乘以摩爾質量M，得

Cp,m–CV,m=R

摩爾定壓熱容

摩爾定容熱容

q2定壓氣體定容加熱時，吸熱量全部轉換為分子動能，使溫度升高；氣體定壓加熱時，吸熱容積增大，對外做膨脹功，消耗部分能量；因此同樣升高1K，定壓吸收熱量更多，cp>cVq1定容比熱容比：聯(lián)立式得

理想氣體的u

和h是溫度的單值函數(shù)，所以理想氣體的cv和

cp

也是溫度的復雜單值函數(shù)。

4、利用比熱容計算熱量真實比熱容由多項式定義的比熱容稱為思考：比熱容比：

對于確定的一種理想氣體，cp-cv是否等于定值？cp/cv是否等于定值？

為什么？

因此由溫度T1升高到T2定壓過程和定容過程的吸熱量為：平均比熱容稱為工質在t1~t2溫度范圍內的平均比熱容平均比熱容的直線關系式令c=a+bt,則b值很小溫度變化不大時，可以看成定值定值比熱容

定值比熱容是根據(jù)氣體分子運動論及能量按自由度均分原則，原子數(shù)目相同的氣體，其摩爾熱容相同，且與溫度無關。

工程上，當氣體溫度在室溫附近，溫度變化范圍不大或者計算精確度要求不太高時，將比熱視為定值，稱為定值比熱容。單原子氣體雙原子氣體多原子氣體1.671.401.29多原子誤差更大幾種氣體實際熱容和溫度的關系3–3理想氣體熱力學能、焓和熵理想氣體熱力學能和焓僅是溫度的函數(shù)一、熱力學能和焓對于定容過程：對于定壓過程：理想氣體熱力學能和焓僅是溫度的函數(shù)理想氣體

對于理想氣體一切同溫限之間的任何過程Δu及Δh相同熱力學能和焓零點的規(guī)定

熱工計算中一般只要求確定過程中熱力學能或焓的變化量。可人為規(guī)定基準點，令其熱力學能為零，理想氣體通常取0K或0℃。二、狀態(tài)參數(shù)熵熵的定義:式中:下標“rev”表示可逆

T為工質的絕對溫度。理想氣體的熵是狀態(tài)參數(shù)三、理想氣體的熵變計算理想氣體熵變計算公式微分形式：積分形式：

理想氣體熵方程是從可逆過程推導而來，對于不可逆過程是否可用上述公式計算過程熵變？1）選擇真實比熱容經(jīng)驗式可計算熵變精確值；2）比熱容為定值時：3）通過查表計算S0是如何確定的呢？

p0=101325Pa、T0=0K時，規(guī)定這時{

}=0，任意狀態(tài)（T，p）時s值為：