第三節(jié) 理想氣體的熱力性質(zhì)及熱力

1、 第三節(jié) 理想氣體的熱力性質(zhì)及熱力過程（一）理想氣體狀態(tài)方程（一）理想氣體狀態(tài)方程（二）理想氣體的比熱（二）理想氣體的比熱 1、定義：、定義： ppvvxxThcTucdTdqc)( )( )( 2 2、C C與溫度有關(guān)與溫度有關(guān) 工程應(yīng)用中，工程應(yīng)用中，在精度要求不太高的情在精度要求不太高的情況下，可忽略其影響，認(rèn)為況下，可忽略其影響，認(rèn)為C與溫度無關(guān)。與溫度無關(guān)。cabtct2 3、C C與進(jìn)行加熱過程的性質(zhì)有關(guān)與進(jìn)行加熱過程的性質(zhì)有關(guān)例：開蓋子燒水和蓋蓋子燒水例：開蓋子燒水和蓋蓋子燒水 工程上常用的是工程上常用的是 , 其值可其值可查有關(guān)手冊(cè)。查有關(guān)手冊(cè)。vpcc 和（三）理想氣體的內(nèi)能

2、、焓與熵（三）理想氣體的內(nèi)能、焓與熵1、差值的計(jì)算公式：uuc TTv2121()hhcTTp2121()12121212121212vvcppcppRTTcvvRTTcsspvpvlnlnlnlnlnln 狀態(tài)參數(shù)與路徑無關(guān)。狀態(tài)參數(shù)與路徑無關(guān)。U=U(T), h(T)=u(T)+Pv=u(T)+RT2 2、適用條件、適用條件理想氣體、可逆過程理想氣體、可逆過程 理想氣體指利用了理想氣體狀態(tài)方程；理想氣體指利用了理想氣體狀態(tài)方程；可逆過程指利用了可逆過程指利用了dq=du+pdv=Tds3 3、推導(dǎo)、推導(dǎo)( (以焓為例以焓為例) )*選定等壓過程，有選定等壓過程，有 twhq 0 vdpwt

3、)(12TTchqp 即即 二、理想氣體的熱力過程二、理想氣體的熱力過程( (研究前提是研究前提是可可逆過程逆過程) )（一）研究目的（一）研究目的 1、尋找不同熱力過程的過程方程，即反映過程、尋找不同熱力過程的過程方程，即反映過程 特點(diǎn)的特點(diǎn)的P與與V的函數(shù)關(guān)系。的函數(shù)關(guān)系。 2、尋找狀態(tài)參數(shù)在不同熱力過程的變化規(guī)律。、尋找狀態(tài)參數(shù)在不同熱力過程的變化規(guī)律。 3、確定、確定1kg工質(zhì)經(jīng)歷有關(guān)熱力過程后的各狀態(tài)參數(shù)工質(zhì)經(jīng)歷有關(guān)熱力過程后的各狀態(tài)參數(shù) 4、確定、確定1kg工質(zhì)經(jīng)歷有關(guān)熱力過程后的各狀態(tài)參數(shù)工質(zhì)經(jīng)歷有關(guān)熱力過程后的各狀態(tài)參數(shù) 5、不同熱力過程在、不同熱力過程在Pv、TS圖上的表示。

4、圖上的表示。（二）研究方法（二）研究方法 1、抓住過程特點(diǎn)、抓住過程特點(diǎn) 2、依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律、依據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律 理想氣體狀態(tài)方程給出基本狀態(tài)參數(shù)間理想氣體狀態(tài)方程給出基本狀態(tài)參數(shù)間的關(guān)系，而熱力學(xué)一定律則給出熱力過程中的關(guān)系，而熱力學(xué)一定律則給出熱力過程中的能量關(guān)系。的能量關(guān)系。（三）研究結(jié)果（三）研究結(jié)果 Pvn=常數(shù)常數(shù)n=0, P=定值，定壓過程；定值，定壓過程；n=1, Pv=定值，定溫過程；定值，定溫過程； n=k, Pvk=定值，絕熱過程；定值，絕熱過程；n=, P1/nv=定值，定值，1/n 0, v=定值，定值，定容過程定容過程（四）舉

5、例（四）舉例可逆絕熱過程可逆絕熱過程 1、過程特點(diǎn)：、過程特點(diǎn)：dq=0,q=0 2、過程方程：、過程方程：0 pdvdTcvRpvT/ 由由于于0 vdpcpdvRcTvv)(得得消消去去vpcck/ 令令00 pdpvdvkvdpkpdv/)/(或或常數(shù)常數(shù) pdpvdvk積分上式，得：積分上式，得：constconstPvk klnPv ,lnln常常數(shù)數(shù)即即有有 kpv3 3、初、終態(tài)參數(shù)關(guān)系（由一定律和理想、初、終態(tài)參數(shù)關(guān)系（由一定律和理想氣體狀態(tài)方程推得）氣體狀態(tài)方程推得）4、過程的、過程的qwwt,為為例例以以twtwhq kwvpvpkkTTkkRTTchwpt )(/()(/()(2211211211)/(),/(,11 kkRckRcRccpvvp注注意意：對(duì)多變過程，多變過程功為：對(duì)多變過程，多變過程功為：內(nèi)能增量：內(nèi)能增量：熱量為：熱量為： 比熱：比熱：)(11212211TTmRmvpvpw)(12TTCuV)(12TTCqVVCmkmmRCC11 當(dāng)多變指數(shù)當(dāng)多變指數(shù) km1 比熱為負(fù)值。這是因?yàn)樵谶@樣的多變比熱為負(fù)值。這是因?yàn)樵谶@樣的多變過程中，氣體對(duì)外界所作的功大于它所吸過程中，氣體對(duì)外界所作的功大于它所吸收的熱量，一部分功是靠減少內(nèi)能來實(shí)現(xiàn)收的熱量，一部分功是靠減少內(nèi)能來實(shí)現(xiàn)的，所以雖