热工基础与发动机原理 教学课件 作者 刘永峰 第1章 1.5.ppt

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1、热工基础与发动机原理第1章热工基础1.5理想气体的基本热力过程北京建筑工程学院2学习目标熟练掌握理想气体各种热力过程的特点；学会计算分析各种热力过程中系统与外界交换的功量和热量，利用p-v图和T-s图对热力过程进行定性分析。3重点理想气体的热力过程（包括定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程基本状态参数间关系、过程曲线在p-v图及T-s图上的表示，功量和热量分析。难点能将各过程表示在p-v图和T-s图上，并能正确地应用p-v图和T-s图判断过程的特点，即u、h、q及w等的正负值。分析热力过程的步骤(1)根据过程特点确定状态参数的变化规律，推导出过程方程式p=f(v)。(2)

2、根据过程方程和状态方程，确定初、终状态的基本状态参数。(3)在p-v图及T-s图上表示出各过程，并进行定性分析。(4)功量和热量分析。1.5.1定容过程1.过程方程v＝定值2.基本状态参数间关系3.定容过程在状态参数坐标图上的表示图1-22定容过程在状态参数坐标图上的表示1.5.1定容过程4.单位质量的功量和热量分析膨胀功技术功热量为比热为定值时：1.5.2定压过程1.过程方程p＝定值2.基本状态参数间关系3.定压过程在状态参数坐标图上的表示1-2过程为温度升高的膨胀（比体积增加）吸热过程图1-23定压过程在状态参数坐标图上的表示1.5.2定压过程4.单位质量的功量和热量分析膨

3、胀功技术功热量为1.5.3定温过程1.过程方程pv＝定值2.基本状态参数间关系3.定温过程在状态参数坐标图上的表示1-2过程是压力下降的膨胀吸热过程图1-24定温过程在状态参数坐标图上的表示1.5.3定温过程4.单位质量的功量和热量分析膨胀功技术功热量为1.5.4绝热过程1.过程方程2.基本状态参数间关系3.绝热过程在状态参数坐标图上的表示1-2过程是可逆绝热膨胀过程图1-25理想气体可逆绝热过程在状态参数坐标图上的表示1.5.4绝热过程4.单位质量的功量和热量分析膨胀功技术功（当比热容为定值）（当比热容为定值）例1-101kg氮气从相同初态p1=0.2MPa、t1=27℃分别

4、经定容和定压两过程至相同终温t2=127℃，试求两过程终态压力、比体积、吸热量、膨胀功、技术功和初终态焓差；并将两过程表示在同一p-v图和T-s图上。（比热容采用定值比热容）1.5.5理想气体的多变过程1.过程方程n为多变指数：-＜n<+多变过程与四种典型热力过程的关系1.5.5理想气体的多变过程图1-27多变过程在状态参数坐标图上的表示分析：得出什么规律?1.5.5理想气体的多变过程2.基本状态参数间关系1.5.5理想气体的多变过程3.单位质量的功量和热量分析1.5.5理想气体的多变过程多变过程在状态参数坐标图上的表示图1-28理想气体的各热力过程p-v图图1-29理想气

5、体的各热力过程图热量定熵线是确定q正负的分界线过程中各能量项正负方向分析膨胀功定容线是确定w正负的分界线技术功定压线是确定wt正负的分界线热力学能与焓定温线是确定du、dh正负的分界线思考题试将满足以下要求的理想气体多变过程在p-v图和T-s图上表示出来：（1）工质又膨胀、又放热（2）工质又受压缩、又升温、又吸热（3）工质又受压缩、又降温、又降压例1-11初态p1=0.2MPa，T1=27℃的lkg空气，分别经定温和定熵过程压缩至原来体积的1/4，若取比热容为定值，试求压缩后的压力、温度、压缩过程所耗压缩功及与外界交换的热量。例1-12有lkg氮气，初态为p1=0.6MP

6、a、t1=27℃，分别经下列两种可逆过程膨胀到p2=0.lMPa。试求各过程末态温度，做功量和熵的变化量。(1)定温过程；(2)n=1.25的多变过程；例1-13在一具有可移动活塞的封闭气缸中，储有温度t1=45℃，表压力Pg1＝10kPa的氧气0.3m3。在定压下对氧气加热，加热量为40kJ，氧气由状态1变为状态2；再经过多变过程膨胀到状态3，温度为初温45℃，压力为18kPa。设环境大气压力为0.1MPa，氧气的比热容为定值，试求：（1）两过程的焓变量及所作的功；（2）多变膨胀过程中气体与外界交换的热量。谢谢大家!