第1页,共34页,星期日,2025年,2月5日工程热力学的两大类工质1、理想气体(idealgas)可用简单的式子描述如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气、空调中的湿空气等2、实际气体(realgas)不能用简单的式子描述,真实工质如火力发电的水和水蒸气、制冷空调中制冷工质等第2页,共34页,星期日,2025年,2月5日实际气体的特点Characteristicsofrealgasesincludes:由大量分子组成(consistsoflargequantitiesofmolecular)分子做无规则运动(moleculestakerandommovementcontinuously)分子间有作用力(interactionforceamongmolecules)分子本身有体积(thevolumeofmolecules)以上特点决定了实际气体的性质很复杂。第3页,共34页,星期日,2025年,2月5日1.两点假设(Assumptions)忽略分子的容积(Thevolumeofthegasmoleculeisnegligible.)。忽略分子之间的作用力(Theinteractionforcesbetweenmoleculesarenegligible)§3.1理想气体的状态方程
(EquationofStateforIdealGas)第4页,共34页,星期日,2025年,2月5日1.分子之间没有作用力2.分子本身不占容积但是,当实际气体p很小,V很大,T不太低时,即处于远离液态的稀薄状态时,可视为理想气体。理想气体模型Modelofideal-gas现实中没有理想气体第5页,共34页,星期日,2025年,2月5日哪些气体可当作理想气体T常温,p7MPa的双原子分子理想气体O2,N2,Air,CO,H2如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等三原子分子(H2O,CO2)一般不能当作理想气体特殊可以,如空调的湿空气,高温烟气的CO2第6页,共34页,星期日,2025年,2月5日2.理想气体状态方程式Equationofstateforidealgas(1).For11kgworkinggas,Pv=RTP:绝对压力(absolutepressure),Pa。v:比容(specificvolume),m3/kg。T:热力学温度(KelvinTemperature),K。R:气体常数(Gasconstant)与气体的种类有关。(2)Formkgworkinggas,mPv=mRTorPV=mRT第7页,共34页,星期日,2025年,2月5日摩尔质量(molarmass):themassof1molsubstance(1mol物质的质量),M摩尔体积(molarvolume):thevolumeof1molsubstance(1mol物质占有的体积),Vm。阿伏假德罗定律(Avogadro’shypothesis):在同温同压下,各种气体的摩尔体积都相等。在标准状况下(3)For1molworkinggas第8页,共34页,星期日,2025年,2月5日Vm=Mrv/1000,Mr:分子量。MrPv=MrRTPVm=RmTVm常用来表示数量第9页,共34页,星期日,2025年,2月5日Rm与R的区别Rm——通用气体常数R——气体常数M-----Molarmass例如UniversalGasconstant与气体种类无关Gasconstant与气体种类有关第10页,共34页,星期日,2025年,2月5日(4)FornMoleworkinggasFornmolgas, PV=nRmT第11页,共34页,星期日,2025年,2月5日理想气体(DefinitionofI