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1、工程热力学第二章气体的热力性质7/25/2021本章主要内容理想气体和实际气体Ideal-gasandrealgas理想气体和实际气体理想气体状态方程TheIdeal-gasEquationsofState气体常数和通用气体常数GasconstantandUniversalgasconstant理想气体比容SpecificHeatofIdealGases混合气体性质GasMixture实际气体状态方程EquationsofStateforrealgas对应态原理和压缩因子PrincipleofCorrespondingsta
2、teandCompressibilityfactor2本章基本要求1、掌握理想气体状态方程的各种表述形式，并应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算2、掌握理想气体平均比热的概念和计算方法3、理解混合气体性质4、掌握混合气体分压力、分容积的概念5、理解实际气体状态参数的处理方法3本章重点理想气体热力性质理想气体状态参数间的关系理想气体比热4工程热力学的两大类工质理想气体1、分子之间没有作用力noattractiveorrepulsiveforces2、分子本身不占容积occupynovolume;3、可用简单的
3、式子描述实际气体（realgas）不能用简单的式子描述，真实工质;工程计算主要靠图表。如制冷空调中制冷工质等§1-1理想气体和实际气体但是,当实际气体p→0，v→∞,T不太低时,即处于远离液态的稀薄状态时,可视为理想气体。现实中没有理想气体5思考气体蒸气水蒸气是否可看作理想气体？6当实际气体p很小,V很大,T不太低时,即处于远离液态的稀薄状态时,可视为理想气体。哪些气体可当作理想气体？T>常温，p<7MPa的双原子分子理想气体O2,N2,Air,CO,H2如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等；三原子分子（H2O,CO2
4、)一般不能当作理想气体特殊可以，如空调的湿空气，高温烟气的CO27理想气体状态方程§1-2理想气体状态方程(1)pV=mRTpv=RTR-----气体常数单位：kJ/(kg·K)(2)pV=nR0TpVM=R0TR0-----通用气体常数=8.314单位：kJ/(kmol·K)绝对压力8Rm与R的区别和联系R0——通用气体常数R——气体常数M-----摩尔质量例如UniversalGasconstant与气体种类无关Gasconstant与气体种类有关9§1-2理想气体状态方程计算时注意事项1、绝对压力2、温度单位K3、统一
5、单位（最好均用国际单位）状态方程10计算时注意事项实例V=1m3的容器有N2，温度为20℃，压力表读数1000mmHg，pb=1atm，求N2质量。1）2）3）4）11例题2-1利用理想气体方程计算下列温度和压力下的比容，并将计算值和实际比容比较？R=287.06J/（kg·k）12相对误差=可见：在高温和低压条件下，气体作为理想气体对待。解:由理想气体状态方程：例题2-1131、比热容单位物量的物体温度升高1K或1oC所需的热量称为比热容。i.e.δQ=mcdTorδq=cdTorc=δq/dT2、分类根据单位物量的选择，
6、可分为质量比热容c，摩尔比热容Mc，容积比热容c’，§2-2理想气体的比热SpecificHeatofIdealGas*计算内能,焓,热量都要用到热容。*Mc=22.414C’14Ts(1)(2)1K比热容是过程量还是状态量?c1c2用的最多的某些特定过程的比热容定容比热容定压比热容151、定容比热specificheatatconstantvolumecv根据能量守恒定律:对于定容过程：2、定压比热Specificheatatconstantpressurecp根据能量守恒定律:对于定压过程：§2-2理想气体的比热δq=d
7、u+δwδw=0δq=duCvdT=duδq=dh+δwtδwt=-vdpδwt=0δq=dhCpdT=dh16§2-2理想气体的比热3、对于一切气体：对于理想气体：cv物理意义：v时1kg工质升高1K内能的增加量cp物理意义：p时1kg工质升高1K焓的增加量u=f(T)17理想气体内能的物理解释内能＝内动能＋内位能T,v理想气体无分子间作用力，内能只决定于内动能T理想气体u只与T有关184、cp和cv关系§2-2理想气体的比热摩尔比热:Airat300KCv=0.718kJ/Kg·KR=0.287kJ/Kg·KCp=1.0
8、05kJ/Kg·K1、对于理想气体，cp和cv仅和温度有关，两者差值恒定。2、cp大于cv.Note195、比热比k§2-2理想气体的比热vpcc=g根据：双原子气体(Moleculeswith2atoms)单原子气体(Moleculeswith1atoms)多原子气体(Molecules
