南京航空航天大學工程熱力學課件第四章

南京航空航天大學工程熱力學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p、v、T

之間的關系。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、功量的計算。能將各過程表示在p-v圖和T-s圖上，并能正確地應用p-v圖和T-s圖判斷過程的特點，即u、

h、q及w等的正負值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施熱力過程的目的：達到預期的狀態(tài)變化，如壓氣機中消耗功量使氣體升壓實現預期的能量轉換，如鍋爐中工質定壓吸熱，提高蒸汽的焓使之獲得作功能力；熱力分析的目的：揭示過程中工質狀態(tài)參數的變化規(guī)律以及能量轉化情況，進而找出影響轉化的主要因素。研究熱力過程的一般方法根據實際過程的特點，將實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。不考慮實際過程中不可逆的耗損，視為可逆過程。工質視為理想氣體

比熱容取定值實際過程是一個復雜過程，很難確定其變化規(guī)律，一般需要作些假設：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)參數的關系及熱力學能、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，直觀地表達過程中工質狀態(tài)參數的變化規(guī)律及能量轉換4－2四種典型熱力過程分析定容過程過程方程初、終態(tài)參數的關系及能量轉換能量轉換

p-v圖和T-s圖定壓過程過程方程初、終態(tài)參數的關系及能量轉換能量轉換

p-v圖和T-s圖定溫過程過程方程初、終態(tài)參數的關系及能量轉換能量轉換

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方程，定熵指數通常以k表示。對于理想氣體k=初、終態(tài)參數的關系及能量轉換能量轉換

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，熱力學能u=cvT+u0，其中cv、u0為常數。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1－2－3路徑到達終點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：-＜n<+過程方程多變過程分析初、終態(tài)參數的關系能量轉換多變比熱容及多變指數多變過程與四種典型熱力過程的關系多變過程在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能的多變過程。例題過程中各能量項正負方向分析熱力學能與焓等溫線是確定du、dh正負的分界線熱量等熵線是確定q正負的分界線體積變化功等壓線是確定w正負的分界線技術功等容線是確定wt正負的分界線各能量項正負方向圖思考題試將滿足