第三章理想气体的性质与热力过程3-1理想气体状态方程式2.理想气体状态方程式3-2理想气体的热容、热力学能、焓和熵2.理想气体的比热容3.理想气体的热力学能,焓和熵2)理想气体的熵3-3理想混合气体4.理想混合气体的平均摩尔质量和平均气体常数5.理想混合气体的比热容3-4理想气体的热力过程1.热力过程的研究目的与方法2.理想气体的基本热力过程(3)定温过程(4)绝热过程3.多变过程第三章小结2)定容过程在p-v图和T-s图上的表示定容过程在p-v图上为一条垂直于v轴的直线。对于定容过程,如果比热容取定值,上式积分可得可见,定容线在T-s图上为一指数函数曲线。由于T与cV都不会是负值,所以定容过程在图上是一条斜率为正值的指数曲线。3)定容过程的功量和热量因为dv=0,所以膨胀功为零,即技术功其斜率为热量(2)定压过程气体压力保持不变的过程。1)定压过程方程式及初、终状态参数关系式定压过程方程式:p=常数定压过程初、终态基本状态参数间的关系:2)定压过程在p-v图和T-s图上的表示定压过程在p-v图上为一条平行于v轴的直线。对于定压过程,若比热容取为定值,将上式积分,可得可见,定压过程线在T-s图上也是一指数函数曲线。比较其斜率为3)定压过程的功量和热量膨胀功技术功热量气体温度保持不变的过程。1)定温过程方程式及初、终状态参数关系式定温过程方程式:T=常数pv=常数根据pv=RgT,定温过程初、终态基本状态参数间的关系:2)定温过程在p-v图和T-s图上的表示在p-v图上,定温过程线为一等边双曲线。3)定温过程的功量和热量膨胀功技术功热量对于理想气体的定温过程,根据热力学第一定律表达式,热量也可以由熵的变化进行计算:上式对实际气体或液体的定温过程同样适用。气体与外界没有热量交换(q=0)的过程。1)绝热过程方程式及初、终状态参数关系式对于可逆绝热过程,可逆绝热过程也称为定熵过程。对于理想气体,可得令于是该式称为理想气体可逆绝热过程的过程方程式。,?称为比热容比,对于理想气体,一般用?表示,通常称为绝热指数,也称为定熵指数。2)绝热过程在p-v图和T-s图上的表示绝热过程初、终态基本状态参数间的关系:根据,上式可变为绝热线斜率定温线斜率3)绝热过程的功量和热量膨胀功:对于比热容为定值的理想气体,上式适用于比热容为定值的理想气体的任何过程。对于理想气体的可逆过程,代入上式技术功上式适用于流动工质的可逆与不可逆绝热过程。对于比热容为定值的理想气体,对于理想气体的可逆过程,代入上式**1.理想气体与实际气体热机的工质通常采用气态物质:气体或蒸气。气体:远离液态,不易液化。蒸气:离液态较近,容易液化。理想气体:一种经过科学抽象的假想气体。(1)理想气体分子的体积忽略不计;理想气体的特征:(2)理想气体分子之间无作用力;(3)理想气体分子之间以及分子与容器壁的碰撞都是弹性碰撞。理想气体在自然界并不存在,但常温下,压力不超过5MPa,的O2、N2、H2、CO等实际气体及其混合物都可以近似为理想气体。另外,大气或燃气中少量的分压力很低的水蒸气也可作为理想气体处理。又称克拉贝龙方程式。Rg为气体常数,单位为J/(kg·K),其数值取决于气体的种类,与气体状态无关。对质量为m的理想气体,物质的量:n,单位:mol(摩尔)。摩尔质量:M,1mol物质的质量,kg/mol。物质的量与摩尔质量的关系:1kmol物质的质量数值与气体的相对分子质量的数值相同。摩尔质量与气体的相对分子量之间的关系:摩尔体积:Vm,1mol物质的体积,m3/mol。令,则得R称为摩尔气体常数。根据阿佛伽德罗定律,同温、同压下任何气体的摩尔体积Vm都相等,所以任何气体的摩尔气体常数R都等于常数,并且与气体所处的具体状态无关。R=8.314J/(mol·K)气体常数Rg与摩尔气体常数的关系:可得物质的量为n的理想气体的状态方程式由式1.热容定义:物体温度升高1K(或1℃)所需要的热量称为该物体的热容量,简称热容。物体热容量的大小与物体的种类及其质量有关,此外