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1、第二章气体的热力性质第1页，本讲稿共41页本章基本要求本章基本要求v4掌握混合气体分压力、分容积分压力、分容积的概念1 掌握理想气体状态方程状态方程的各种表述形式，并应用理想气体状态方程状态方程及理想气体定值定值 比热比热进行各种热力计算 2掌握理想气体平均比热平均比热的概念和计算方法3理解混合气体性质气体性质 第2页，本讲稿共41页本章重点本章重点 1 理想气体的理想气体的热力性质热力性质 2 理想气体状态参数间的关系理想气体状态参数间的关系3 理想气体比热理想气体比热第3页，本讲稿共41页-1-1 理想气体与实际气体理想气体与实际气体一、理想气体的基本假设一、理想气体的基本假设n分子为不占
2、体积的弹性质点分子为不占体积的弹性质点 除碰撞外分子间无作用力除碰撞外分子间无作用力 理想气体定义：理想气体定义：忽略气体分子间相互作用力和分子本身体忽略气体分子间相互作用力和分子本身体积影响积影响,仅具有弹性质点的气体，仅具有弹性质点的气体，理想气体是实际气体在理想气体是实际气体在低压高温低压高温时的抽象时的抽象氩、氖、氦、氢、氧、氮、一氧化碳等临界温度低的单原子或氩、氖、氦、氢、氧、氮、一氧化碳等临界温度低的单原子或双原子气体，在温度不太低、压力不太高时均远离液态，接近理双原子气体，在温度不太低、压力不太高时均远离液态，接近理想气体假设条件。想气体假设条件。工程中常用的氧气、氮气、氢气、一
3、氧化碳等及其混合空工程中常用的氧气、氮气、氢气、一氧化碳等及其混合空气、燃气、烟气等工质，在常温、常压下都可作为理想气体气、燃气、烟气等工质，在常温、常压下都可作为理想气体处理。处理。第4页，本讲稿共41页工程热力学的两大类工质工程热力学的两大类工质 1、理想气体（理想气体（ideal gas）可可用用简单简单的式子描述的式子描述 如汽车发动机和航空发动机以空气为主如汽车发动机和航空发动机以空气为主的的燃气燃气、空调中的、空调中的湿空气湿空气等等2、实际实际气气体（体（real gas）不不能用能用简单简单的式子描述，真实工质的式子描述，真实工质 火力发电的火力发电的水水和和水蒸气水蒸气、制冷
4、空调中、制冷空调中制制冷工质冷工质等等第5页，本讲稿共41页 当实际气体当实际气体 p 很小很小,V 很大很大,T不太低不太低时时,即处于即处于远离液态远离液态的的稀薄稀薄状态时状态时,可视为可视为理想气体理想气体。哪些气体可当作理想气体哪些气体可当作理想气体T常温常温，p1=1 1氢不同温度时压缩因子与压力关氢不同温度时压缩因子与压力关系系 理想气体状态方程用于实际气体偏差理想气体状态方程用于实际气体偏差第38页，本讲稿共41页范德瓦尔方程范德瓦尔方程a,b物性常数内压力气态物质较小；液态，如水20时1.05108PaVmb分子自由活动的空间co2的p-v图第39页，本讲稿共41页范氏方程：
5、1）定性反映气体 p-v-T关系；2）远离液态时，即使压力较高，计 算值与实验值误差 较小。如N2常温下 100MPa时无显著误 差。在接近液态时，误差较大，如CO2常 温下5MPa时误差约 4%，100MPa时误差 35%；3）巨大理论意义第40页，本讲稿共41页 本章应注意的问题本章应注意的问题2考虑比热随温度变化后，产生了多种考虑比热随温度变化后，产生了多种计算理想气体热计算理想气体热 力参数变化量力参数变化量的方法，要熟练地掌握和运用这些方法，的方法，要熟练地掌握和运用这些方法，必须多加练习才能达到目的。必须多加练习才能达到目的。1运用理想气体状态方程确定气体的数量和体运用理想气体状态方程确定气体的数量和体 积等，需特别注意有关积等，需特别注意有关物理量的含义物理量的含义及及单位单位的选取的选取。3在非定值比热情况下在非定值比热情况下,理想气体理想气体内能、焓变化量内能、焓变化量的计算的计算 方法，方法，理想混合气体的分量理想混合气体的分量表示法，理想混合气体表示法，理想混合气体相相 对分子质量和气体常数对分子质量和气体常数的计算。的计算。第41页，本讲稿共41页