第三讲理想气体与实际气体的热力性质

第三讲理想气体与实际气体的热力性质第一页，共三十页，2022年，8月28日§3-1理想气体及其状态方程式一定义忽略气体分子间相互作用力和分子本身体积影响,仅具有弹性质点的气体，注意：当实际气体p→0v→∞的极限状态时，气体为理想气体。二状态方程

状态方程第二页，共三十页，2022年，8月28日Rm与R的区别Rm——通用气体常数(与气体种类无关)R——气体常数(随气体种类变化)M-----摩尔质量例如8.3145[]mkJRkmolK=KkgkJMRRm===287.097.283145.8空气空气第三页，共三十页，2022年，8月28日§3-2实际气体—水蒸汽饱和状态饱和状态：汽化与凝结的动态平衡饱和温度Ts饱和压力ps一一对应Tspsps=1.01325barTs=100℃青藏ps=0.6barTs=85.95℃高压锅ps=1.6barTs=113.32℃饱和蒸汽饱和水第四页，共三十页，2022年，8月28日水蒸汽的产生t<tst=tst=tst=tst>tsv<v’v=v’v=v’’v’<v<v’’v>v’’未饱和水饱和水饱和湿蒸汽饱和干蒸汽过热蒸汽水预热汽化过热abcde第五页，共三十页，2022年，8月28日水蒸气产生过程参数坐标图第六页，共三十页，2022年，8月28日sp-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程一点，二线，三区，五态第七页，共三十页，2022年，8月28日水和水蒸气热力性质表和图1、未饱和水及过热蒸汽确定任意两个独立参数，如：p、T2、饱和水和干饱和蒸汽确定p或T3、湿饱和蒸汽除p或T外，其它参数与两相比例有关第八页，共三十页，2022年，8月28日两相比例由干度x确定定义干饱和蒸汽饱和水对干度x的说明：x=0饱和水x=1干饱和蒸汽0≤x≤1在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义第九页，共三十页，2022年，8月28日湿饱和蒸汽区状态参数的确定如果有1kg湿蒸气，干度为x,即有xkg饱和蒸汽，(1-x)kg饱和水。已知p或T(h’,v’,s’,h’’,v’’,s’’)+干度xh,v,s第十页，共三十页，2022年，8月28日水和水蒸气表两类2、未饱和水和过热蒸汽表1、饱和水和干饱和蒸汽表第十一页，共三十页，2022年，8月28日饱和水和饱和水蒸气表（按温度排列）饱和水和饱和水蒸气表（按压力排列）第十二页，共三十页，2022年，8月28日饱和参数未饱和水和过热蒸汽表（节录）第十三页，共三十页，2022年，8月28日水蒸气焓熵图hsCx=1x=0pvTx第十四页，共三十页，2022年，8月28日查表完成下列数据第十五页，共三十页，2022年，8月28日§3-3湿空气一、湿空气的概念定义：水蒸汽与干空气的混合物特点：水蒸气的分压力pv只能小于等于相应温度下的饱和压力ps，即：pvps压力：湿空气总压力p等于干空气分压力pa和水蒸气分压力pv之和，即：p=pa+pv。第十六页，共三十页，2022年，8月28日饱和与未饱和湿蒸汽饱和湿空气：干空气与饱和水蒸汽组成的湿空气pv=ps未饱和湿蒸汽：干空气与过热水蒸汽组成的湿空气pvps二、湿空气的湿度绝对湿度：每立方米湿空气中所含水蒸汽的质量。相对湿度：湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度的比值，含湿量(或称比湿度)：在含有1kg干空气的湿空气中，所含有的水蒸汽质量称为湿空气的含湿量。第十七页，共三十页，2022年，8月28日三、湿空气的焓及焓—湿图湿空气焓：湿空气的焓为干空气焓和水蒸气焓的总和湿空气的焓—湿图第十八页，共三十页，2022年，8月28日§3-4理想气体的热力过程研究热力学过程的依据2)理想气体3)可逆过程

1)第一定律稳流第十九页，共三十页，2022年，8月28日定容比热容cv、定压比热容cp任意准静态过程定容：dv=0定压：dp=0理想气体的比热容第二十页，共三十页，2022年，8月28日cv和cp的关系1、梅耶公式：2、比热比：第二十一页，共三十页，2022年，8月28日定容

过程四个基本过程定压

过程定温过程绝热

过程第二十二页，共三十页，2022年，8月28日过程定容过程定压过程定温过程定熵过程过程指数n∞01k过程方程v=Cp=Cpv=Cpvk=Cp、v、T关系Du,Dh,Ds计算式第二十三页，共三十页，2022年，8月28日理想气体状态方程定压

过程定压过程的条件过程方程第二十四页，共三十页，2022年，8月28日p-v

图和

T-s

图第二十五页，共三十页，2022年，8月28日内能变化熵变化

u,、

h,、

s、w、q的计算焓变化

膨胀功w热量

q第二十六页，共三十页，2022年，8月28日(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=

基本过程是多变过程的特例pTsv过程方程第二十七页，共三十页，2022年，8月28日例1：氧气瓶的容积为0.21m3，内装压力为3.0MPa、温度为300K的氧气。当瓶内压力下降为1.8MPa，而温度依然维持为300K时，问钢瓶内的氧气被用去多少千克？分析：初、终状态下的容积V、压力p、温度T均已给出，依据mkg