工程热力学_曾丹苓_第七章理想气体混合物与湿空气.pdf

工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 第七章 理想气体混合物与湿空气 4 学时 1 教学目标及基本要求 熟悉混合物的成分 摩尔质量 气体常数的计算 掌握混合物 u h s 的计算 理解湿空气模型 参数 掌握湿空气图表 特别是 h d 图的使用 2 各节教学内容及学时分配 7 1 混合物的成分 摩尔质量及气体常数 0 5 学时 7 2 分压力与分容积定律 0 5 学时 7 3 理想气体混合物的热力学能 焓 比热容和熵的计算 0 5 学时 7 4 湿空气及其状态参数 1 学时 7 5 干 湿球温度计 0 5 学时 7 6 焓 湿图 0 5 学时 7 7 湿空气过程 0 5 学时 3 重点难点 混合物的成分表示 混合物的参数计算 湿空气的概念 湿空气的参数 绝对 湿度 相对湿度 含湿量 干球温度和湿球温度 露点 比焓 湿空气过程 湿 空气 h d p h 图及应用 4 教学内容的深化和拓宽 更多的湿空气过程 5 教学方式 讲授 讨论 ppt 6 教学过程中应注意的问题 湿空气的 新参数 较多 可能给学生理解带来困扰 要说明 仍是简单可压 系 只是为了方便研究湿空气 二元单相系 且其中水蒸气成分要变 所以定义 了一些新的参数 7 思考题和习题 思考题 教材的课后自检题 部分在课堂上讨论 习题 教材习题 3 4 10 11 14 18 可变 8 师生互动设计 讲授中提问并启发讨论 工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 为节能和环保 电厂用省煤器等来降低排烟温度 问 排烟温度是否 越低越好 为什么 见过冒 烟 的冷却塔吗 电厂 大楼顶等处 湿空气中包含有水蒸气 而水蒸气不是理想气体 但本章将湿空气作 理想气体处理 依据何在 干燥工艺 如何设计 9 讲课提纲 板书设计 第七章 理想气体混合物与湿空气 前面各章 单元系即纯物质 单相 复相 本章 多元系即混合物 单相 如烟气 燃气 湿空气 简化假设 无化学反应 混合前后均是理想气体 7 1 混合物的成分 摩尔质量及气体常数 Gibbs 相律 I C P 2 二元混合物 单相 I 3 T p w1 C元混合物 单相 I C 1 T p w1 w2 wi wC 1 质量分数 wi mi m 混合物 m mi wi 1 摩尔分数 ni ni n 混合物 n ni xi 1 摩尔质量 Mi mi ni 混合物 M m n mi n ni M n xi M 气体常数 Rg i R Mi 混合物 Rg R M nR m ni R m mi Mi R m wi Rg i 换算 wi xi Mi M xi wi Rg i Rg 7 2 分压力与分容积定律 ppt 图示 分压力与分容积定律的模型 分压力定律 混合物 T V n p 组元 2 T V n2 p2 组元 1 T V n1 p1 组元 3 T V n3 p3 iiii pppxpx V RT ii i i nnpp V nRT p n p 总压力 分压力 分容积定律 工程热力学 Engineering Thermodynamics 教案 iiii VVVxV RT ii i i xnnVV p nRT V p n V 总体积 分体积 混合物 T V n p 组元 2 T V n2 p2 组元 1 T V n1 p1 组元 3 T V n3 p3 7 3 理想气体混合物的热力学能 焓 比热容和熵的计算 混合物参数与各组元参数的关系 处于 T V 的理想气体混合物 其中某组元的状态与其他组元存在与否无关 KJ kg J kg iii ipip ii iVi ii V ii pTswpTs TcwTc ThwTh Tcw dT Tuwd dT Tdu Tc TuwTu 7 4 湿空气及其状态参数 将湿空气视为理想气体混合物 其中水蒸气一般处于过热状态 且其分压pv甚 低 故可作理想气体处理 T V p pa pV m ma mV 绝对湿度 3 kg m 1 TR p v gv v v v pv ps 水蒸气处于过热状态 湿空气还可吸收水分 pv ps 饱和空气 水蒸气已达饱和 不能再吸水分 相对湿度 V s pv ps 0 100 饱和空气 100 饱和蒸气压 ps ps T 露点温度 Td Ts pv 绝热饱和温度 Tw 含湿量 d mv ma kg kg A 比焓 h H ma ma ha mv hv ma ha d hv kJ kg A 7 5 干 湿球温度计 ppt 图示 干 湿球温度计模型 根据湿球前后能量平衡 s s pp p d 622 0 或 s pd dp