理想气体的热力过程和气体压缩ppt课件.ppt

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1、第四章气体和蒸汽的基本热力过程4-1理想气体的可逆多变过程4-2定容过程4-3定压过程4-4定温过程4-5绝热过程4-6理想气体热力过程综合分析4-7水蒸汽的基本过程＊4-8非稳态流动过程4-1理想气体的可逆多变过程1、气体的基本热力过程(Basicthermodynamicprocess)定容过程(isometricprocess,constantvolumeprocess)定压过程(isobaricprocess,constantpressureprocess)定温过程(isothermalprocess,constanttemperaturep

2、rocess)绝热过程(isentropicprocess,reversibleadiabaticprocess)☆注意：（1）假设上述过程都是可逆过程。（2）适用于理想气体、闭口系统和稳定流动开口系统（即定质量系统）2、多变过程的过程方程式(polytropicprocess)即多变过程在图上为直线，斜率为。■初、终状态参数之间的关系即多变过程温度与比体积的次方成反比，与压力的次方成正比。3、多变指数(polytropicindex)●可以取之间的所有数。（定容过程）（定压过程）（定温过程）（绝热过程）四个基本热力过程是多变过程的特例。●实际过程中

3、，值是变化的，可用平均值代替；或者把实际过程分作几段，每段的值保持不变。4、多变过程的p-v图和T-s图（p-v图的斜率）（T-s图的斜率）5、多变过程的过程功、技术功及热量■过程功■技术功即技术功是过程功的n倍。■热量■多变过程的比热容4-2定容过程■过程方程式如汽油机气缸中的燃烧过程。■初、终状态参数之间的关系即定容过程压力与温度成正比。■在p-v图和T-s图上的表示定容线在p-v图上是垂直线，在T-s图上是对数曲线。122′12′21-2：吸热升温增压；1-2′：放热降温减压■过程功■技术功■热量即定容过程吸收的热量全部用于增加热力学能。4-3

4、定压过程■过程方程式如换热器、锅炉中进行的过程、燃气轮机装置燃烧室内的燃烧过程。■初、终状态参数之间的关系即定压过程比体积与温度成正比。■在p-v图和T-s图上的表示定压线在p-v图上是水平线，在T-s图上是对数曲线。1-2：吸热升温膨胀；1-2′：放热降温压缩12′2122′即在T-s图上，定容线比定压线要陡一些。1定容线定压线■过程功■技术功■热量即定压过程吸收的热量全部用于增加焓值。解：把两个过程在p-v图和T-s图上表示出来。初态1：终态：终态：（1）按定值比热容计算初、终温相同，定容过程：定压过程：（2）利用平均比热容表计算查附表5，得到：

5、定容过程：定压过程：（3）利用气体热力性质表计算查附表7，得到：，，定容过程：定压过程：4-4定温过程■过程方程式■初、终状态参数之间的关系即定温过程压力与比体积成反比。■在p-v图和T-s图上的表示定温线在p-v图上是等轴双曲线，在T-s图上是水平线1-2：吸热减压膨胀；1-2′：放热增压压缩122′12′2■热量、过程功、技术功即定温过程吸收的热量全部转化为功。解：（1）定温压缩（2）多变压缩，，4-5绝热过程■过程方程式如内燃机气缸中的膨胀和压缩过程、叶轮式压气机中的压缩过程、汽轮机和燃气轮机中的膨胀过程。●可逆绝热过程（定熵过程）若比热容取定

6、值，积分得：指数常用定熵指数（绝热指数，adiabaticexponential）表示，即：，■定熵指数温度越高，值越小。●比热容取定值单原子气体：双原子气体：多原子气体：●比热容取平均值（1）先确定平均比定压热容和平均比定容热容，（2）先确定各温度下的比定压热容和比定容热容，说明：当终温未知时，要先假定，反复试算，且结果为近似值。●变比热容时终温的确定（气体热力性质表）已知：初态（、）（或（、）），终态（或），求终温。（1），根据查附表7或附表8得到，根据上式计算得到,再查表得到。（2）引入相对压力定义：即相对压力比等于压力比。根据查附表7得到，根

7、据上式计算得到,再查表得到。（3）引入相对比体积定义：即相对比体积比等于比体积比。根据查附表7得到，根据上式计算得到,再查表得到。■初、终状态参数之间的关系即定熵过程温度与比体积的次方成反比，与压力的次方成正比。■在p-v图和T-s图上的表示定熵线在p-v图上是高次双曲线，在T-s图上是垂直线1-2：降温减压膨胀；1-2′：升温增压压缩122′12′2即在p-v图上定熵线比定温线要陡一些。1定温线定熵线■过程功■技术功■热量即技术功是过程功的k倍。解：（1）定值比热容，（2）变比热容查附表7，时，，查附表7，，4-6理想气体热力过程综合分析1、过程线

8、的分布规律和过程特性■过程线的分布规律过程定容过程定压过程垂直线定熵过程水平线双曲线双曲线定温过程对数曲线垂