工程热力学第7讲-第4章-1理想气体、蒸汽、湿空气的热力过程

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1、工程热力学第八讲山东大学机械工程学院过程装备与控制工程研究所过程装备与控制工程专业本讲内容4-1理想气体和实际气体过程分析4.1研究热力过程的目的和方法4.2理想气体的热力过程4.3水蒸气的热力过程4.4湿空气的热力过程4.5绝热节流及其应用学习要求熟练掌握理想气体的定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p、v、T、u、h、s的计算，过程量Q、W的计算，以及上述过程在p-v、T-s图上的表示。熟练利用h-s图和蒸气表计算水蒸气的热力过程。能利用h-d图进行湿空气的典型过程分析。掌握绝热节流的特点。熟练掌握书上p111公式汇总，会用热力学第一定律、理想气体状态方

2、程和热量、功等参数的基本定义式。基本过程的计算是工程热力学的基础，要非常清楚，非常熟悉。该类题拿来就应该会算。4.1研究热力过程的目的和方法研究目的：研究外部条件对热能和机械能转换的影响，通过有利的外部条件，达到合理安排热力过程，提高热能和机械能转换效率的目的。研究对象:(1)确定工质的状态变化规律；(2)确定过程中能量传递和转换的情况。研究方法：抽象简化--〉基本过程--〉修正研究热力学过程的关键：两点一线常见简化关键词刚性容器——定容散热良好——等温保温良好——绝热快速——来不及散热绝热缓慢——准平衡过程突然——非准平衡过程缓慢、无摩擦——可逆过程研究热力学

3、过程的步骤研究步骤：(1)根据过程特点，列出过程方程式；(2)建立基本状态参数间的关系式；(3)在p－v图、T－s图上绘出过程曲线；(4)计算△u，△h，△s；(5)计算过程中的能量传递、转换量：q，w，wt。4.2理想气体的热力过程理想气体可逆过程计算公式：可逆过程第一定律理想气体其他基本计算公式：理想气体定容过程工质在变化过程中容积保持不变的热力过程。1.过程方程式：v=定值2.状态参数间的关系式：3.容积功：定容过程不做容积功4.技术功：5.热量:理想气体定容过程6.过程曲线：p-v图T-s图pv012′2Ts02′21理想气体定压过程工质在变化过程中压力保

4、持不变的热力过程。1.过程方程式：p=定值2.状态参数间的关系式：3.容积功：4.技术功：定压过程不做技术功5.热量:理想气体定压过程6.过程曲线：p-v图T-s图pv0122′Ts02′12定v线定p线理想气体定温过程工质在变化过程中温度保持不变的热力过程。1.过程方程式：T=定值2.状态参数间的关系式：3.容积功：4.技术功：容积功完全是技术功5.热量:理想气体定温过程6.过程曲线：p-v图T-s图pv0122′Ts0122′理想气体定熵(绝热)过程可逆绝热的热力过程。1.过程方程式：q=0s=定值2.状态参数间的关系式：3.容积功：热量完全转化为容积功4.技

5、术功：容积功完全是技术功5.热量:理想气体定熵(绝热)过程理想气体定熵过程三个条件:(1)理想气体(2)可逆过程(3)k为常数理想气体定熵过程方程推导理想气体定熵(绝热)过程定熵(绝热)过程说明：不能说绝热过程就是定熵过程,必须是可逆绝热过程才是定熵过程。变比热定熵过程：自学可逆绝热理想气体定熵(绝热)过程6.过程曲线：p-v图T-s图pv0122′Ts012′2定T线理想气体的基本过程-初终态关系定容定压定温定熵(绝热)vpTs=+理想气体的基本过程-过程方程定容定压定温定熵(绝热)pTsv理想气体的基本过程-p-v,T-s图sTvpppvvTTss理想气体的基

6、本过程-u,h,s定容定压定温定熵(绝热)状态参数的变化与过程无关理想气体的基本过程-u、h在p-v,T-s图上趋势sTvpu>0u>0h>0h>0理想气体的基本过程-w定容定压定温定熵(绝热)vpTs理想气体的基本过程-w在p-v,T-s图上趋势sTvpw>0w>0理想气体的基本过程-wt定容定压定温定熵(绝热)vpTs理想气体的基本过程-wt在p-v,T-s图上趋势psTvwt>0wt>0理想气体的基本过程-q定容定压定温定熵(绝热)vpTs理想气体的基本过程-q在p-v,T-s图上趋势psTvwt>0q>0q>0理想气体的基本过程-u,h,w,

7、wt,q变化趋势小结h>0u↑,h↑(T↑)w↑(v↑)wt↑(p↓)q↑(s↑)sTvpu>0u>0h>0w>0w>0wt>0q>0q>0wt>0理想气体的多变过程过程指数不变的热力过程。1.过程方程式：n=定值2.状态参数间的关系式：理想气体的多变过程3.容积功：4.技术功：5.热量:定比热：6.多变过程比热：理想气体的多变过程7.多变过程指数的确定:1)用过程线两端点2)用实际过程lgp-lgv坐标图3)用p-v图面积对比计算基本过程是多变过程的特例(1)当n=0(2)当n=1(3)当n=k(4)当n=pTsv小结过程计算方程：初态状态方程终态状态

8、方程过程方