理想气体与实际气体的热力性质.ppt

第三讲理想气体与实际气体的热力性质,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p0 v的极限状态时，气体为理想气体。二 状态方程,状态方程,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,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,Ts,ps,ps=1.01325bar,Ts=100,青藏ps=0.6bar,Ts=85.95,高压锅ps=1.6bar,Ts=113.32,饱和蒸汽,饱和水,水蒸汽的产生,t ts,t=ts,t=ts,t=ts,t ts,v 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,a,b,c,d,e,水蒸气产生过程参数坐标图,s,p-v图，T-s图上的水蒸气定压加热过程,一点，二线，三区，五态,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、T,2、饱和水和干饱和蒸汽,确定p或T,3、湿饱和蒸汽,除p或T外，其它参数与两相比例有关,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：,0 x 1,在过冷水和过热蒸汽区域，x无意义,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x,h,v,s,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,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）,未饱和水和过热蒸汽表（节录）,水蒸气焓熵图,h,s,C,x=1,x=0,查表完成下列数据,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。,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。,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,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,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,cv和cp的关系,1、梅耶公式：,2、比热比：,定容 过程,四个基本过程,定压 过程,定温 过程,绝热 过程,理想气体状态方程,定压 过程,定压过程的条件,过程方程,p-v 图和 T-s 图,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,(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,p,T,s,v,过程方程,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 的理想气体状态方程则可求出相应的质量。被用去的氧气由初、终状态下的质量求取差值可得。,作业：P15：1-6 P68:3-4,