第三章理想气体性质ppt课件

1、3-2理想气体的形状方程根据分子运动论的观念，气体的压力和温度可根据统计热力学知识表示为N：单位质量气体所包含分子数K：波兹曼常数；n: 单位体积内气体分子数，分子浓度；由形状公理可知，描画工质平衡形状的独立参数只需两个。气体的根本形状参数p、v、T之间存在有以下隐函数关系0),(TvpF2322mcnp22123mckT 和即，有TKvNTKnp3 -1TRTKNpvg3 -2其中KNRgRg称为气体常数。由上式可见，Rg与气体种类有关，与气体形状无关。改写 (3-2) 为TmRpVg3 -3式 (3-3) 称为克拉贝龙方程，又称为理想气体的形状方程。理想气体的另一定义：凡能满足式 3-3的

2、气体便可称为理想气体。KkgKJRO/2598. 02KkgKJROH/4615. 02(a) 波义耳马略特定律： ；21TT 1221vvpp(b) 查理定律： ；21vv 21pp 1212TTvv1221TTpp(c) 盖*吕萨克定律：显然，对于理想气体，同样满足以下定律 阿伏伽德罗定律：在一样的压力和温度下，各种气体的摩尔容积相等。 规范形状： =1atm=101325Pa； =273.15K； =22.414(m /kmol)0p0T0VKmolJTVpMRg/3 .831415.27310414.2210132530003于是，有对于1mol的任何气体，由3-3)式可得000TMR

3、VPg0RMRgTRpvgTRTMRMmVpg0TnRpV03 -4例3-1：知：启动柴油机时用空气瓶，开场时，瓶内装有 的紧缩空气；启动耗气后，瓶中空气的参数变为问：用去的空气质量是多少？解：分别对启动前后气瓶中的空气运用理想气体形状方程，有V=0.3m3KTMPap303811KTMPap3036 . 42210111TRnVp20222TRnVp和由于VVV21因此，有TTT21TRnnVpp02121)()(即TRVppnn02121)(molnn405303314. 810)6 . 48(3 . 0621kgMnm73.1197.28405例3-2：知：充气过程，储气罐容积 ；充气前

4、，气体参数有为 ；气筒每分钟向气罐输入参数为 的气体V0=0.2m3；问：为使气罐内气体参数到达 ；充气时间应为多长? 35 . 9 mV KTKPap2905011KTKPap28810000KTMPap3237 . 0221111TRVpmg2222TRVpmg000TRVpmgmmm12)()(1122000000112212TpTpVpVTTRVpTpTpRVmmmgg)2901050323107 . 0(102882 . 05 . 9365dTQC3 -5mCc KJ/kg.KdTqmCc0224. 0CCMCM3 -6KkgKJ/KNmKJ3/KkmolKJ/dTQCdTQCVV3

5、 -7dTqcVV3 -7-adTQCPP3 -8dTqcPP3 -8-avdpdhpdvduqVVVVTudTqdTqc)()(duq dhq ppppThdTqdTqc)()(VVTUC)(pPTHC)(3 -9-a3 -9-b)(),(TfTvfu)(TgRTupvuhdTduTucvv)(dTdhThcpp)(3 -10-a3 -10-bTmRUpVUHgTRuhggRdTdudTdhgvpRcc3 -11RCCMvMp,3 -11-aMvMpvpcccck,vpcck 3 -1211kRkckRcpv3 -13-a3 -13-biikRiCRiCTRiUMpMv22222,代入有关数

6、据，可得 单原子气体 双原子气体 多原子气体67. 1vpcck40. 1vpcck29. 1pvcckdTqc.332210TaTaTaac332210)(TaTaTaaTcp3 -141221ttqctt10201221tctccdtqtttt1210201221tttctcctttt3 -153 -163 -17ACBcOEt21ttcdtq)(1221ttCqtt=面积ABCDAD面积ABCDA=面积OECDO面积OEBAOqbtac)(2)(2)()(12212122122121ttttbattbttadtbtacdtqtttt)(1221ttcqtt)(22121ttbactt3

7、-1821ttpcttt2)(21 例如，在0到1000的范围内，空气的定压比热和定容比热tcp000187. 09952. 0tcv000187. 07084. 0kJ/(kgK)kJ/(kgK)例题：P57 (3-1)作业： P905；7；8例3-2：知：空气体积流量 ，在空气预热器中自t1 =25，被加热到t2=250。求：Q 解：空气流量为：31053. 4294 .223500m kg/h(1) 利用平均比热容直线关系式计算5 .1372/ )25025(mt021. 1000187. 09952. 0mpmtckJ/(kgK)7 .229225021. 1)(12ttcqpmkJ/

8、kghNmV/35003空气预热器所须加给空气气流的热量是 kJ/h610041. 1qmQ(2) 利用平均比热容表计算。附录气体比热表，查得 kJ/(kgK)； kJ/(kgK)051. 12500pmc005. 1250pmc6 .22825005. 1250015. 1qkJ/kg610036. 1qmQkJ/h 74.187 kJ/(kmolK)MpC,610030. 1QkJ/h(3) 利用摩尔定值比热计算)(Tuu )(Thh 121212uuu 121212hhhpdvuqvdphq)(12,2121ttcdtcuqttmvttvv)(12,2121ttcdtchqttmpttp

9、p21,ttmpc21,ttmvc21,ttmpc10,tmpc20,tmpc10,20,12,1221)(tctcttchqtmptmpttmpp2112)(TTcdTcuvv2112)(TTcdTchpp2121)()(dTRTcdTTcupv2121332210)()(dTTaTaTaadTTchp2121)(12vvttvpdvTTcwuq2121)(12ppttptvdpTTcwhqTqqdsfrevTqdsrevpdvduqevdpdhqeTpdvTdudsTvdpTdhdsTRpvdTcdhdTcdugpvvdvRTdTcdsgvpdpRTdTcdsgp121212lnlnvvR

10、TTcsssgv121212lnlnppRTTcsssgpTdTvdvpdpgvpRccvdvcpdpcdspv212112vvpppvvdvcpdpcS00, 0KSTTgpTTgpKppRTdTcppRTdTcss00000, 0lnlnTTpTdTcs00pdpRTdTcdsgp1201021212lnln21ppRssppRTdTcsggTTpMPapp105. 021MPapp105. 021)/(95813. 010KkgkJctp)/(86235. 020KkgkJctpgtptvRcc00)/(1889. 001.443145. 83145. 8KkgkJMRg)/(76922

11、. 01889. 095813. 01100KkgkJRccgtptv)/(67345. 021200KkgkJRccgtptvkgkJtctcutvtv/88.18885.32676922. 085.9267345. 0102012kgkJtctcqhtptpp/09.23385.32695813. 085.9286235. 0102012)/(9961. 085.32685.9209.2331221KkgkJtthcttp121212lnlnln2121TTcppRTTcsttpgttp)/(4924. 0600366ln9961. 0KkgkJsniiiiimmmmw1niiw11niiiiinnnnx1niix11niiiiiVVVV1iixMMxMnMnmmwiiiiiiRRMRMgigi,iggiiiiRRxMMxw,igigRwR,RTpigigRR,iiixwniinpppppp1321.niinVVVVVV1321.pxpiiniiiniiiMxn