d第三节气体状态方程
10页1、,第三节气体状态方程,气体的平衡规律与液体相同,静力学基本方程完全适用于气体。但由于气体的密度很小,因此式 中项很小,常可忽略不计。但是当高度差比较大(例如大于几百米)或气压较大(如在大于几十兆帕时), 就不能忽略了,此时平衡气体中不同水平的压差就应当考虑了。,一、理想气体状态方程,没有粘性的假想气体称为理想气体,理想气体状态方程如下: p:气体绝对压力 V:气体体积 T:气体热力学温度 : 气体密度 g: 重力加速度 R: 气体常数。,二、热力学第一定律,热力学第一定律就是能量守恒定律在热力学中的表现形式。在气体的状态发生变化时,热能作为一种能量形式可以与其它形式的能量相互转化。热力学第一定律指出:在任一过程中,系统所吸收的热量,在数值上等于该过程中系统内能的增量与对外界作功的总和。,三、气体状态变化过程,1.等容状态过程 某一质量的气体,在容积保持不变时,从某一状态变化到另一状态的过程,称为等容状态过程。理想气体等容过程遵循下述方程: p1、p2:起始状态和终止状态下气体绝对压力; T1、T2:起始状态和终止状态下气体热力学温度。,2.等压状态过程,在气体的压力保持不变的情况下,气
2、体的状态变化过程。理想气体等压过程遵循下述方程: V1、V2:分别为起始状态和终止状态下的单 位质量体积。 在等压过程中,气体的热力学能发生变化,气体温度升高,体积膨胀,对外作功。,3.等温状态过程,等温状态过程是指在气体的温度保持不变的情况下,气体的状态变化过程。理想气体等温过程遵循下述方程:在等温过程中,气体的热力学能不发生变化,加入气体的热量全部变作膨胀功。例如气缸中气体状态变化过程可视为等温过程。,4.绝热状态过程,绝热状态过程是气体在状态变化时不与外界发生热交换,理想气体绝热过程遵循下述方程:K: 绝热指数,对空气K=1.4 , 对饱和蒸气K=1.3;在绝热过程中气体靠消耗自身热能对外作功,其压力、温度和体积这三个参数均为变量。空气压缩机气缸活塞压缩速度极快,气缸内被压缩的气体来不及与外界交换热量,因此可看作是绝热过程。,5.多变状态过程,在没有任何制约条件下,一定质量气体所进行的状态变化过程称为多变过程。严格讲,气体状态变化过程大多属于多变过程,等容、等压、等温和绝热都是多变过程的特例。理想气体的多变状态过程遵循下述方程:n: 多变指数,对于空气1 n 1.4 。 需要注意的是,在等压、等温和绝热过程中,状态变化均是可逆的,因而它们的压缩功与膨胀功的值是相等的。,返回,Any Question ?,
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