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1、第八章工质的热力性质的计算1.从状态式υ(p、T)计算u、h、s、cv、cp2.从状态式p(v、T)计算u、h、s、cv、cp3偏离函数计算法4绝热指数K5工质性质的实用线图6工质性质的计算软件1.从状态式υ(p、T)计算u、h、s、cv、cp在等温情况下对p取偏微分分别将上式沿着等温线对p从p=0积分到p将h的函数带入得:与之比较得:所以2.从状态式p(v、T)计算u、h、s、cv、cp3偏离函数计算法(1)偏离函数定义:处于p、Vm、T状态的实际气体的某热力学函数(U、H、S、F、G、cv、cp)与同温度T、参考压力p0
2、点的理想气体所对应的热力学函数之差。偏离函数的一般表达式:各热力学函数之间的关系:(2)F的偏离函数定温条件下:F的微分关系id表示理想气体(3)熵S的偏离函数B为Um时:B为Hm时:不同温度状态的热力学参数:理想气体状态B为Hm时:通常,在定温下自由能和自由焓的变化才有物理意义。此情况对于计算两个状态点的自由能和自由焓之差,采用直接积分法比计算它们的偏离函数更方便理想气体可逆绝热过程的指数称为绝热指数,用K表示,若流体工质在状态变化的某一过程中不与外界发生热交换,则该过程就称为绝热过程.用节流孔板测量气体流量时,流体流过节
3、流孔板时发生的状态变化,可近似地认为是一绝热过程。为了在测量中能求出气体膨胀系数,就需要知道表征被测气体为绝热过程的绝热指数。若该气体可认为是理想气体,则其绝热指数K就是定压比热容与定容比热容之比,即K=Cp/Cv对于实际气体来说,绝热指数与气体的种类、所受压力、温度有关。一般地说,单原子气体的绝热指数K为1.66,双原子气体的绝热指数K为1.41。4绝热指数κ理想气体在可逆绝热变化过程中实际气体平均绝热指数K为普通的某个状态的绝热指数过热蒸汽k饱和蒸汽k5工质性质的实用线图(1)热力过程(p-v图和T–S图)(2)湿空气的
4、焓湿图(3)压焓图(4)焓熵图气体压力保持不变的过程称为定压过程,例如空气在燃烧室中加热过程。定压过程过程方程?如何在p-v、T-s图上表示?p=常数气体状态方程式,定压过程的过程线svpp斜率上凸?下凹?pT定压过程的内能、焓的变化理想气体任意过程定压过程所做的功定压过程同外界交换的热量定容过程气体比体积保持不变的过程称为定容过程,例如燃料点燃过程。过程方程?如何在p-v、T-s图上表示?v=常数气体状态方程式,定容过程的过程线斜率上凸?下凹?sTvpppvv定容过程的内能、焓的变化理想气体任意过程定容过程所做的功定容过程
5、同外界交换的热量气体温度保持不变的过程称为定温过程。T=常数气体状态方程式定温过程过程方程?如何在p-vT-s图上表示?定温过程的过程线sTvpppvvTTpv=常数定温过程对外所做的功定温过程同外界交换的热量气体和外界没有热量交换的状态变化过程称为绝热过程。绝热过程过程方程?如何在p-vT-s图上表示?等熵过程(可逆绝热过程)(2)不仅,s处处相等绝热可逆s说明:(1)不能说绝热过程就是等熵过程,必须是可逆绝热过程才是等熵过程。adiabaticisentropicReversibleadiabatic等熵过程线sTvpp
6、pvTTssvpvk=常数四种典型热力过程p-v图和T-s图§3-7理想气体多变过程理想气体的多变过程(Polytropicprocess)过程方程n是常量,每一过程有一n值nn=ks(1)当n=0(2)当n=1多变过程与基本过程的关系(3)当n=k(4)当n=pTsvnpTsv基本过程是多变过程的特例理想气体多变过程的p-v,T-s图sTvpppvvTTssu在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpuT=u>0u>0h在p-v,T-s图上的变化趋势sTvphT=u>0u>0h>0h>0w在p-v,T-s图上的变
7、化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q>0Tq>0u,h,w,wt,q在p-v,T-s图上的变化趋势sTvpu>0u>0h>0h>0w>0w>0wt>0wt>0q>0u,h↑(T↑)w↑(v↑)wt↑(p↓)q↑(s↑)q>0p-v,T-s图练习sTvp压缩、升温、放热的过程,终态在哪个区域?湿空
8、气的焓湿图湿空气的焓湿图湿空气的焓湿图为了工程上应用方便,把湿空气的焓、温度及含湿量的关系绘制成焓湿图。下面介绍焓湿图的结构dh2、h线1、d线h与t很接近人为将h旋转135度h135度与横坐标呈135度的平行斜线组也是td线和pv线3、t线即等干球温度线tdh是一组向上凸的线h等相对湿度