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1、1 理想气体的性质2本章基本要求1 1掌掌握握理理想想气气体体的的概概念念及及理理想想气气体体状状态态方方程程的的各各种种表达形式，并能熟练运用；表达形式，并能熟练运用；2 2理理解解理理想想气气体体比比热热容容的的概概念念及及影影响响因因素素，掌掌握握理理想想气气体体比比热热容容的的分分类类；能能够够熟熟练练利利用用平平均均比比热热容容表或定值比热容进行热量的计算；表或定值比热容进行热量的计算；3 3掌掌握握理理想想气气体体的的热热力力学学能能及及焓焓的的特特点点，能能够够进进行行理想气体的热力学能、焓及熵变化量的计算；理想气体的热力学能、焓及熵变化量的计算；4 4掌掌握握理理想想气气体体的
2、的四四个个基基本本热热力力过过程程（即即定定容容、定定压压、定定温温及及绝绝热热过过程程）的的状状态态参参数数和和能能量量交交换换特特点点及及基基本本计计算算，以以及及上上述述过过程程在在p-vp-v 图图和和T-sT-s图图上上的表示；的表示；33-1 理想气体及其状态方程一、实际气体与理想气体一、实际气体与理想气体 1.1.理理想想气气体体：是是一一种种假假象象的的气气体体模模型型，气气体体分分子子是是一一些些弹弹性性的的、不不占占体体积积的的质质点点，分分子子之之间间没没有有相相互作用力互作用力。2.2.实实际际气气体体：实实际际气气体体是是真真实实气气体体，在在工工程程使使用用范范围围
3、内内离离液液态态较较近近，分分子子间间作作用用力力及及分分子子本本身身体体积积不不可可忽忽略略，热热力力性性质质复复杂杂，工工程程计计算算主主要要靠靠图图表表。如如：电电厂厂中中的的水水蒸蒸气气、制制冷冷机机中中的的氟氟里里昂蒸汽昂蒸汽、氨蒸汽氨蒸汽等。等。理想气体是实际气体理想气体是实际气体p p0 0的极限情况。的极限情况。41.分子之间没有作用力分子之间没有作用力 2.分子本身不占容积分子本身不占容积理想气体模型现实中没有理想气体现实中没有理想气体5 当实际气体当实际气体 p 很小很小,V 很大很大,T不不太低时太低时,即处于即处于远离液态远离液态的的稀薄稀薄状态状态时时,可视为可视为理
4、想气体理想气体。哪些气体可当作理想气体T常温常温，p0,功量为正。功量为正。ds0,热量为正。热量为正。dT0du0，dh0。54例题分析例例3-13-1:某某锅锅炉炉燃燃烧烧需需要要空空气气量量66000m66000m3 3/h/h（标标准准状状态态），风风机机实实际际送送入入的的是是热热空空气气，温温度度为为250250，表表压压力力为为150mmHg150mmHg，试试计计算算确确定定实实际际送送入入锅锅炉炉的空气流量。（当地大气压为的空气流量。（当地大气压为765mmHg765mmHg）解解：标准状态是指：标准状态是指p p0 0=101325Pa=101325Pa、T T0 0=27
5、3K=273K的状态。的状态。由由 可得实际送入锅炉的空气流量为可得实际送入锅炉的空气流量为 55例例2.1kg2.1kg空气多变过程中吸取空气多变过程中吸取41.87kJ41.87kJ的热量时，将使其容积增大的热量时，将使其容积增大1010倍，压力降倍，压力降低低8 8倍，求：过程中空气的内能变化量，空气对外所做的膨胀功及技术功。倍，求：过程中空气的内能变化量，空气对外所做的膨胀功及技术功。解：按题意解：按题意 空气的内能变化量：由理想气体的状态方程空气的内能变化量：由理想气体的状态方程 得：得：多变指数多变指数 56多变过程中气体吸取的热量多变过程中气体吸取的热量气体内能的变化量气体内能的
6、变化量空气对外所做的膨胀功及技术功：膨胀功由闭系能量方程空气对外所做的膨胀功及技术功：膨胀功由闭系能量方程或由公式或由公式来计算来计算技术功：技术功：57例例3 3：2kg2kg空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆空气分别经过定温膨胀和绝热膨胀的可逆过程，如图过程，如图4.14.1，从初态，从初态p p1 1=9.807bar,=9.807bar,t t1 1=300=300膨胀到终态容积为初态容积的膨胀到终态容积为初态容积的5 5倍，试计算不同过程中空气倍，试计算不同过程中空气的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、的终态参数，对外所做的功和交换的热量以及过程中内能、焓、熵的变化
7、量。焓、熵的变化量。58解：将空气取作闭口系解：将空气取作闭口系对可逆定温过程对可逆定温过程1-21-2，由过程中的参数关系，得，由过程中的参数关系，得按理想气体状态方程，得按理想气体状态方程，得=0.1677=0.1677=0.8385=0.8385=573K =573K =300=30059气体对外作的膨胀功及交换的热量为气体对外作的膨胀功及交换的热量为过程中内能、焓、熵的变化量为过程中内能、焓、熵的变化量为或或=529.4kJ对可逆绝热过程对可逆绝热过程1-2,1-2,由可逆绝热过程参数间关系可得由可逆绝热过程参数间关系可得 其中其中=0.8385=0.8385故故 60 气体对外所做的功及交换的热量为气体对外所做的功及交换的热量为过程中内能、焓、熵的变化量为过程中内能、焓、熵的变化量为 或或