热力学第三章第二部分.ppt

理想气体的焓,理想气体,实际气体,理想气体h只与T有关,熵的定义:,可逆过程,理想气体,理想气体的熵,pv = RT,仅可逆适用？,一般工质:,理想气体：,迈耶公式,理想气体的热容,令,比热比,1、按定比热,2、按真实比热计算,3-4 理想气体热容、u、h和s的计算,3、按平均比热法计算,理想气体热容的计算方法：,h、u 、s的计算要用cv 和 cp,分子运动论,1、按定比热计算理想气体热容,运动自由度,单原子,双原子,多原子,Cv,mkJ/kmol.K,Cp,m kJ/kmol.K,k,1.67,1.4,1.29,2、按真实比热计算理想气体的热容,根据实验结果整理,理想气体,3、按平均比热计算理想气体的热容,t,t2,t1,c (cp ,cv),附表3，4，5，6,c=f (t),摄氏,求O2在100-500平均定压热容,1.,2. cv 为真实比热,3. cv 为平均比热,理想气体 u的计算,4. 若为空气，直接查 附表2,1.,2. cp 为真实比热,3. cp 为平均比热,理想气体 h的计算,4. 若为空气，直接查 附表2,1、若定比热,理想气体s的计算,理想气体 s的计算,2、真实比热,取基准温度 T0,若为空气，查 附表2得,3-5 研究热力学过程的目的与方法,目的,提高热力学过程的热功转换效率,热力学过程受外部条件影响,主要研究外部条件对热功转换的影响,利用外部条件, 合理安排过程，形成最佳循环,对已确定的过程，进行热力计算,研究热力学过程的对象与方法,对象,方法,抽象分类,2) 可逆过程 (不可逆再修正),基本过程,研究热力学过程的依据,2) 理想气体,3)可逆过程,1) 热一律,稳流,研究热力学过程的步骤,1) 确定过程方程-该过程中参数变化关系,5) 计算w , wt , q,4) 求,3) 用T - s 与 p - v 图表示,2) 根据以知参数及过程方程求未知参数,3-6 理想气体的等熵过程,(2) 不仅 , s 处处相等,绝热,可逆,s,说明: (1) 不能说绝热过程就是等熵过程, 必须是可逆绝热过程才是等熵过程。,adiabatic,isentropic,Reversible adiabatic,理想气体 s 的过程方程,当,理想气体,理想气体 s 的过程方程,若已知p1,T1,T2 , 求p2,理想气体变比热 s 过程,理想气体变比热 s 过程,已知p1,T1,T2 , 求p2,若是空气，查附表2,理想气体变比热 s 过程,定义,vr用得较少，自学,相对压力,已知p1,T1,T2 ,查附表2，得pr(T1)和pr(T2)，求p2,内能变化,焓变化,熵变化,理想气体 s u, h, s,的计算,状态参数的变化与过程无关,膨胀功 w,理想气体 s w,wt ,q的计算,技术功 wt,热量 q,3-7 理想气体热力过程的综合分析,理想气体的多变过程 (Polytropic process),过程方程,n是常量， 每一过程有一 n 值,n,n = k,s,理想气体 n w,wt ,q的计算,多变过程比热容,(1) 当 n = 0,(2) 当 n = 1,多变过程与基本过程的关系,(3) 当 n = k,(4) 当 n = ,p,T,s,v,n,p,T,s,v,isothermal,isentropic,isobaric,isochoric,基本过程的计算是我们的基础，要非常清楚，非常熟悉。,基本要求：拿来就会算,参见书上表34 公式汇总,理想气体基本过程的计算,斜率,理想气体 过程的p-v,T-s图,上凸?下凹？,s,T,v,p,p,p,p,斜率,理想气体 过程的p-v,T-s图,上凸?下凹？,s,T,v,p,p,p,v,v,v,斜率,理想气体 过程的p-v,T-s图,上凸?下凹？,s,T,v,p,p,p,T,v,v,T,T,理想气体 过程的p-v,T-s图,s,T,v,p,p,p,s,v,v,T,T,s,s,理想气体基本过程的p-v,T-s图,s,T,v,p,p,p,v,v,T,T,s,s,u在p-v,T-s图上的变化趋势,s,T,v,p,u,T,=,u0,u0,h在p-v,T-s图上的变化趋势,s,T,v,p,h,T,=,u0,u0,h0,h0,w在p-v,T-s图上的变化趋势,s,T,v,p,u0,u0,h0,h0,w0,w0,wt在p-v,T-s图上的变化趋势,s,T,v,p,u0,u0,h0,h0,w0,w0,wt0,wt0,q在p-v,T-s图上的变化趋势,s,T,v,p,u0,u0,h0,h0,w0,w0,wt0,wt0,q0,T,q0,u,h,w,wt,q在p-v,T-s图上的变化趋势,s,T,v,p,u0,u0,h0,h0,w0,w0,wt0,wt0,q0,u,h(T) w(v) wt(p) q(s),q0,p-v,T-s图练习（1）,s,T,v,p,压缩、升温、放热的过程，终态在哪个区域？,p-v,T-s图练习（2）,s,T,v,p,膨胀、降温、放热的过程，终态在哪个区域？,p-v,T-s图练习（3）,s,T,v,p,膨胀、升温、吸热的过程，终态在哪个区域？,3-8 活塞式压气机的压缩过程分析,压气机的作用,生活中：自行车打气。,工业上：锅炉鼓风、出口引风、炼钢、燃气轮机、制冷空调等等,型式结构,活塞式(往复式),离心式 ，涡旋,轴流式，螺杆,连续流动,压力范围,通风机,鼓风机,压缩机,出口当连续流动,Fan,Compressor,Fanner,理论压气功(可逆过程),指什么功,目的：研究耗功，越少越好