工程热力学第3章气体与蒸汽的热力性质
84页1、第三章 气体与蒸汽的热力性质,为什么要研究工质的热力性质?,1、理论需要。热力学研究:QW,能量转换是通过一定的热力过程使工质状态发生变化而实现的,热力过程的分析与计算需要用到工质的热力性质。,2、实践需要。实际热功转换是通过特定的热力过程实现的,作为能量载体的工质,其性质将影响到:,(1)特定热力过程能否实现。,(2)能量转换效率的高低。,(3)热功设备的结构、效率、价格。,3.1 理想气体及其状态方程,1、什么是理想气体?,满足以下两条假设的气体: (1)分子是完全弹性的、本身不占体积的质点; (2)分子之间没有作用力 。,实际气体:不满足上述假设的气体。,好处:使气体分子运动大为简化,2、理想气体状态方程,克拉贝龙方程:,注意:,(2)R:气体常数;Rm:通用气体常数,= 8.314 kJ/kmolK,(1)单位要统一,最好都用SI制;,(3)理想气体也可定义为:凡遵循克拉贝龙方程的气体,R=Rm / M=8.314/M (kJ/kmolK) , M-分子量,3、引入理想气体的意义,1、理论意义:使气体分子运动大为简化,使得: (1)可定性分析气体的某些热力现象 (2)可定量地导
2、出状态参数之间的简单函数关系。,既然理想气体在实际中不存在,引入它还有何意义?,2、实际应用价值: (1)工业实际中的有些气体接近理想气体,可直接用pv =RT. (2)实际气体也可在理想气体基础上,经修正得到简单关系: pv =ZRT,用于热力分析和工程计算。,4、实际中哪些气体可按理想气体处理?,1、工业中通常使用T、p下其性质就接近理想气体的气体,如: O2、N2、H2、CO及其混合物(如空气)、烟气等,2、偏离理想气体较远的气体,如果在低压、高温下使用,也可按理想气体处理。,例:空气在常温、10MPa下,按pv=RT计算的v误差约1%,判断方法:远离液态的气体,可按理想气体处理。,实际气体:离液态较近的气体,不能按理想气体处理。 如:水蒸汽、氨、氟利昂等-“蒸汽”,3.2 (比)热容,计算内能, 焓, 热量都要用到比热容,物理意义:单位质量的物质升高1K或1oC所需的热量,比热容定义:,比热容是过程量还是状态量?,用的最多的特定过程的比热容,比定容热容cv,比定压热容cp,比定容热容cv,设,定容,物理意义:定容时1kg工质升高1K内能的增加量,比定压热容cp,任意准静态过程:
3、,设:,定压,物理意义:定p时1kg工质升高1K焓的增加量,cv和cp的说明,1、 cv 和 cp ,过程已定, 可当作状态量 。,2、适用条件:任何气体。 因为前面的推导没有用到理想气体性质。,3-3 理想气体的u、h、s和热容,一、理想气体的u,内能内动能内位能,T, v,理想气体无分子间作用力,内能只决定于内动能,? 如何求理想气体的内能 u,T,理想气体的内能,适用:理想气体,任何过程 实际气体,定容过程,实际气体:,理想气体:,理想气体的焓,实际气体:,适用:理想气体,任何过程 实际气体,定压过程,熵的定义:,可逆过程 :,理想气体的熵,迈耶公式,理想气体的比热容,理想气体:,定义比热容比:,3.4 理想气体u、h、s的计算,h、u 、s的计算要用到cv 和 cp,1、比定值热容,2、比热容经验公式,3、平均比热容,理想气体比热容的计算,(2)分子运动论,1、比定值热容,运动自由度,(1)查P223 附表3,2、比热容经验公式,根据实验结果整理成:,理想气体:,查P223 附表2,例3.2 m kg理想气体从状态(p1,v1) (p2,v2),已知:分子量M、Cpm=a+bT
4、,求内能变化量。,3、平均比热容,查P224,附表4、5,理想气体u的计算,4. 从图表资料直接查 出u,适用于理想气体任何过程,理想气体 h的计算,适用于理想气体任何过程,4. 从图表资料直接查出h,1、定值比热容:,理想气体s的计算(1),2、比热容经验公式:可积分,例3.3 1 kmol 理想气体经历定温、不可逆膨胀过程后,压力下降一半。求熵变。,理想气体 s的计算(2),3、利用气体性质计算,取基准温度 T0,常用气体, 可查附表612,3.5 理想气体混合物,工程应用中的气体多为混合气体,如: 内燃机、燃气轮机中的燃气:N2+CO2+H2+CO2+少量CO、SO2 锅炉中的烟气:同上 空气:N2+O2 +少量CO2、惰性气体 石油化工中的原料气、合成气等,引言:,2、有关概念,理想气体混合物:由两种或两种以上的理想气体 组成的混合气体,组分:组成的混合气体的各单一气体,成分(分额):各组分在混合气体中所占的数量比率,注:本节只讨论无化学反应、成分稳定的理想气体混合物,理想气体混合物也遵守理想气体状态方程:,混合物的质量等于各组成气体质量之和:,混合物物质的量等于各组成气体物质
《工程热力学第3章气体与蒸汽的热力性质》由会员tian****1990分享,可在线阅读,更多相关《工程热力学第3章气体与蒸汽的热力性质》请在金锄头文库上搜索。
2018-2019学年八年级历史上册 第3单元 新民主主义革命的兴起 第12课 国民革命导学案北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第六单元 中华民族的抗日战争 第21课 敌后战场的抗战导学案(新人教版
2018-2019学年八年级历史上册 第1单元 民族危机与晚晴时期的救亡运动 第1课 鸦片战争导学案2北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第2单元 辛亥革命与中华民国的建立 第8课 辛亥革命导学案北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第六单元 中华民族的抗日战争 第20课 正面战场的抗战导学案(新人教版
2018-2019学年八年级历史上册 第2单元 辛亥革命与民族觉醒 第10课 新文化运动导学案华东师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第2单元 辛亥革命与民族觉醒 第8课 袁世凯称帝与军阀混战导学案2华东师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第4单元 中华民族的抗日战争 第14课 民族危机的空前严重导学案华东师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第五单元 从国共合作到国共对峙 第17课 中国工农红军长征导学案(新人教版
2018-2019学年八年级历史上册 第1单元 民族危机与晚晴时期的救亡运动 第5课 中日甲午战争导学案1北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第2单元 辛亥革命与民族觉醒 第8课 袁世凯称帝与军阀混战导学案1华东师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第1单元 民族危机与晚晴时期的救亡运动 第5课 中日甲午战争导学案2北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第1单元 民族危机与晚晴时期的救亡运动 第1课 鸦片战争导学案1北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第2单元 辛亥革命与中华民国的建立 第10课 新文化运动导学案北师大版
2018-2019学年八年级历史上册 第1单元 民族危机与晚晴时期的救亡运动导学案北师大版
2018-2019学年八年级物理上册 第二章 第1节 声音的产生与传播导学案 (新版)新人教版
2018-2019学年八年级地理上册 第四章 第三节 工业的分布与发展(第1课时)学案(新版)新人教版
2018-2019学年八年级物理上册 第二章 第2节 声音的特性导学案 (新版)新人教版
2018-2019学年八年级地理上册 3.3 中国的水资源教学案(新版)湘教版
2018-2019学年八年级物理上册 第三章 第3节 汽化和液化(第1课时 汽化)导学案 (新版)新人教版
2024-03-21 39页
2024-03-21 41页
2024-03-21 40页
2024-03-21 34页
2024-03-21 33页
2024-03-21 35页
2024-03-21 21页
2024-03-21 45页
2024-03-21 33页
2024-02-20 85页