第三講 理想氣體與實際氣體的熱力性質(zhì)

第三講

理想氣體與實際氣體的熱力性質(zhì)1§3-1理想氣體及其狀態(tài)方程式一定義忽略氣體分子間相互作用力和分子本身體積影響,僅具有彈性質(zhì)點的氣體，注意：當實際氣體p→0v→∞的極限狀態(tài)時，氣體為理想氣體。二狀態(tài)方程

狀態(tài)方程2Rm與R的區(qū)別Rm——通用氣體常數(shù)(與氣體種類無關(guān))R——氣體常數(shù)(隨氣體種類變化)M-----摩爾質(zhì)量例如8.3145[]mkJRkmolK=KkgkJMRRm===287.097.283145.8空氣空氣3§3-2實際氣體—水蒸汽飽和狀態(tài)飽和狀態(tài)：汽化與凝結(jié)的動態(tài)平衡飽和溫度Ts飽和壓力ps一一對應(yīng)Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高壓鍋ps=1.6barTs=113.32℃飽和蒸汽飽和水4水蒸汽的產(chǎn)生t<tst=tst=tst=tst>tsv<v’v=v’v=v’’v’<v<v’’v>v’’未飽和水飽和水飽和濕蒸汽飽和干蒸汽過熱蒸汽水預(yù)熱汽化過熱abcde5水蒸氣產(chǎn)生過程參數(shù)坐標圖6sp-v圖，T-s圖上的水蒸氣定壓加熱過程一點，二線，三區(qū)，五態(tài)7水和水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖1、未飽和水及過熱蒸汽確定任意兩個獨立參數(shù)，如：p、T2、飽和水和干飽和蒸汽確定p或T3、濕飽和蒸汽除p或T外，其它參數(shù)與兩相比例有關(guān)8兩相比例由干度x確定定義干飽和蒸汽飽和水對干度x的說明：x=0飽和水x=1干飽和蒸汽0≤x≤1在過冷水和過熱蒸汽區(qū)域，x無意義9濕飽和蒸汽區(qū)狀態(tài)參數(shù)的確定如果有1kg濕蒸氣，干度為x,即有xkg飽和蒸汽，(1-x)kg飽和水。已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度xh,v,s10水和水蒸氣表兩類2、未飽和水和過熱蒸汽表1、飽和水和干飽和蒸汽表11飽和水和飽和水蒸氣表（按溫度排列）飽和水和飽和水蒸氣表（按壓力排列）12飽和參數(shù)未飽和水和過熱蒸汽表（節(jié)錄）13水蒸氣焓熵圖hsCx=1x=0pvTx14查表完成下列數(shù)據(jù)15§3-3濕空氣一、濕空氣的概念定義：水蒸汽與干空氣的混合物特點：水蒸氣的分壓力pv只能小于等于相應(yīng)溫度下的飽和壓力ps，即：pv

ps壓力：濕空氣總壓力p等于干空氣分壓力pa和水蒸氣分壓力pv之和，即：p=pa+pv。16飽和與未飽和濕蒸汽飽和濕空氣：干空氣與飽和水蒸汽組成的濕空氣pv=ps未飽和濕蒸汽：干空氣與過熱水蒸汽組成的濕空氣pv

ps二、濕空氣的濕度絕對濕度：每立方米濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量。相對濕度：濕空氣的絕對濕度與同溫度下飽和空氣的飽和絕對濕度的比值，含濕量(或稱比濕度)：在含有1kg干空氣的濕空氣中，所含有的水蒸汽質(zhì)量稱為濕空氣的含濕量。17三、濕空氣的焓及焓—濕圖濕空氣焓：濕空氣的焓為干空氣焓和水蒸氣焓的總和濕空氣的焓—濕圖18§3-4理想氣體的熱力過程研究熱力學過程的依據(jù)2)理想氣體3)可逆過程

1)第一定律穩(wěn)流19定容比熱容cv、定壓比熱容cp任意準靜態(tài)過程定容：dv=0定壓：dp=0理想氣體的比熱容20cv和cp的關(guān)系1、梅耶公式：2、比熱比：21定容

過程四個基本過程定壓

過程定溫過程絕熱

過程2223理想氣體狀態(tài)方程定壓

過程定壓過程的條件過程方程24p-v

圖和

T-s

圖25內(nèi)能變化熵變化

u,、

h,、

s、w、q的計算焓變化

膨脹功w熱量

q26(1)當n=0

(2)當n=1多變過程與基本過程的關(guān)系(3)當n=k

(4)當n=

基本過程是多變過程的特例pTsv過程方程27例1：氧氣瓶的容積為0.21m3，內(nèi)裝壓力為3.0MPa、溫度為300K的氧氣。當瓶內(nèi)壓力下降為1.8MPa，而溫度依然維持為300K時，問鋼瓶內(nèi)的氧氣被用去多少千克？分析：初、終狀