理想氣體的熱力性質

1第三章理想氣體的熱力性質Propertiesofidealgas3-3理想氣體的比熱容3-4理想氣體的熱力學能、焓和熵23–3理想氣體的比熱容一、比熱容(specificheat)定義和分類定義：c與過程有關c是溫度的函數(shù)分類：按物量質量熱容（比熱容）cJ/(kg·K)(specificheatcapacityperunitofmass)體積熱容C'J/（Nm3·K）(volumetricspecificheatcapacity)摩爾熱容CmJ/（mol·K）(molespecificheatcapacity)注：Nm3為非法定表示法，標準表示法為“標準m3”。3按過程質量定壓熱容（比定壓熱容）(constantpressurespecificheatcapacityperunitofmass)質量定容熱容（比定容熱容）(constantvolumespecificheatcapacityperunitofmass)及二、理想氣體比定壓熱容，比定容熱容和邁耶公式1.比熱容一般表達式42.cV定容過程

dv=0若為理想氣體溫度的函數(shù)代入式（A）得比熱容的一般表達式53.cp據(jù)一般表達式若為理想氣體cp是溫度函數(shù)64.cp-cV邁耶公式（Mayer’sformula）5.討論1)cp與cV均為溫度函數(shù),但cp–cV恒為常數(shù)：Rg72)(理想氣體)cp恒大于cV物理解釋:8定容0定壓b與c溫度相同，均為(T+1)K而93)氣體常數(shù)Rg的物理意義Rg是1kg某種理想氣體定壓升高1K對外作的功。6、理想氣體的比熱容比

(specificheatratio；ratioofspecificheatcapacity)注：理想氣體可逆絕熱過程的絕熱指數(shù)

(adiabaticexponent;isentropicexponent)102)取平均比熱直線查表1)利用真實比熱容積分3)取定值比熱容三、比熱容的求解方法（或熱量的求解方法）

對c作不同的技術處理可得精度不同的熱量計算方法:

真實比熱容積分利用平均比熱表定值比熱容4)利用氣體熱力性質表利用氣體熱力性質表計算熱量111.利用真實比熱容(truespecificheatcapacity)積分理想氣體的比熱不僅與過程有關，而且隨溫度變化。通常根據(jù)實驗數(shù)據(jù)將其表示為溫度的函數(shù)：利用真實比熱計算熱量：122.利用平均比熱容表(meanspecificheatcapacity)T1,T2均為變量,制表太繁復13而由此可制作出平均比熱容表143.定值比熱容(invariablespecificheatcapacity)

據(jù)氣體分子運動理論，可導出多原子誤差更大15單原子氣體

i=3雙原子氣體

i=5多原子氣體

i=6164)利用氣體熱力性質表計算熱量173–4理想氣體熱力學能、焓和熵1.理想氣體熱力學能和焓僅是溫度的函數(shù)2)一、理想氣體的熱力學能和焓1)因理想氣體分子間無作用力180019若為任意工質??

對于理想氣體一切同溫限之間的過程Δu及Δh相同,且均可用cV

ΔT及cpΔT計算;

對于實際氣體Δu及Δh不僅與ΔT有關,還與過程有關且只有定容過程Δu=cVΔT,定壓過程Δh=cp

ΔT。2.熱力學能和焓零點的規(guī)定

可任取參考點,令其熱力學能為零,但通常取0K。20二、理想氣體的熵(entropy)1.定義2.理想氣體的比熵是狀態(tài)參數(shù)21定比熱223.零點規(guī)定:通常取溫度為絕對0度下氣體的熵為零4.理想氣體變比熱熵差計算令則制成表則231kg空氣從0.1MPa，100℃變化到0.5MPa，1000℃求：1）△h,△u解：空氣壓力不太高，作理想氣體處理a)取定值比熱容例3-32425

容器A初始時真