理想气体的性质与热力过程ppt课件.ppt

《理想气体的性质与热力过程ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1理想气体的性质2本章基本要求1．掌握理想气体的概念及理想气体状态方程的各种表达形式，并能熟练运用；2．理解理想气体比热容的概念及影响因素，掌握理想气体比热容的分类；能够熟练利用平均比热容表或定值比热容进行热量的计算；3．掌握理想气体的热力学能及焓的特点，能够进行理想气体的热力学能、焓及熵变化量的计算；4．掌握理想气体的四个基本热力过程（即定容、定压、定温及绝热过程）的状态参数和能量交换特点及基本计算，以及上述过程在p-v图和T-s图上的表示；33-1理想气体及其状态方程一、实际气体与理想气体1.理想气体：是一种假象的气体模型，气体分子是一些弹性的、

2、不占体积的质点，分子之间没有相互作用力。2.实际气体：实际气体是真实气体，在工程使用范围内离液态较近，分子间作用力及分子本身体积不可忽略，热力性质复杂，工程计算主要靠图表。如：电厂中的水蒸气、制冷机中的氟里昂蒸汽、氨蒸汽等。理想气体是实际气体p0的极限情况。41.分子之间没有作用力2.分子本身不占容积理想气体模型现实中没有理想气体5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

3、原子分子（H2O,CO2)一般不能当作理想气体特殊，如空调的湿空气，高温烟气的CO2，可以6提出理想气体概念的意义简化了物理模型，不仅可以定性分析气体某些热现象，而且可定量导出状态参数间存在的简单函数关系。下列情况下，可将实际气体视为理想气体温度较高、压力较低、远离液态，比体积较大时。如：在常温、常压下H2、O2、N2、CO2、CO、He及空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理，误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具有重要的实用意义。7二、理想气体状态方程1、理想气体的状态方程式理想气体在任一平衡状态时p、v、T之间关系的函数关系即理想气体状态方程

4、式，或称克拉贝龙(Clapeyron)方程。式中：Rg为气体常数（单位J/kg·K），与气体所处的状态无关，随气体的种类不同而异。应用时注意单位：p的单位pa；v的单位m3/kg；T的单位K。82.通用气体常数R（也叫摩尔气体常数）气体常数之所以随气体种类不同而不同，是因为在同温、同压下，不同气体的比容是不同的。如果单位物量不用质量而用摩尔，则由阿伏伽德罗定律可知，在同温、同压下不同气体的摩尔体积是相同的，因此得到通用气体常数R表示的状态方程式：式中：Vm=MV—气体摩尔体积（m3/mol);R=MRg—通用气体常数[J/(mol.K)]通用气体常数

5、不仅与气体状态无关，与气体的种类也无关。1mol方程nmol方程9气体常数与通用气体常数的关系例：空气的气体常数为Rm=8314[J/kmol.K],与气体种类和状态无关，而Rg与气体种类有关,与状态无关。M为气体的摩尔质量，单位为（kg/kmol)10不同物量下理想气体的状态方程式及应用方程应用mkg理想气体1kg理想气体nmol理想气体1mol理想气体方程式物量113-2理想气体的比热容一、比热容的定义及单位1、比热容定义热容量:物体温度升高1K（或1℃）所需的热量称为该物体的热容量，单位为J/K.比热容:单位物量的物体温度升高1K（1℃）所需的

6、热量称为比热容，用c表示，单位由物量单位决定。122、比热容分类及单位质量比热容：单位质量物质的热容量，用c表示，单位为J/(kg·K)；摩尔比热容：1mol物质的热容量，用Cm表示，单位J/(mol·K)；容积比热容：标准状态下,1m3的物质的热容量，用c’表示，单位为J/(m3·K)；三者之间的关系：按物量单位分按加热条件分定容比热容(cv)：在定容情况下，单位物量的气体，温度升高1K所吸收的热量。定压比热容（cp）：在定压情况下，单位物量的气体，温度升高1K所吸收的热量。13比热容名称物质量的单位符号表示单位质量比热容千克cJ/(kg·K)或k

7、J/(kg·K)千摩尔比热容千摩尔CmJ/(mol·K)或kJ/(mol·K)容积比热容标准状态下立方米c′J/(m3·K)或Kj/(m3·K定压比热容定压质量比热容cp定压容积比热容cp’定压摩尔比热容cpm定容比热容定容质量比热容cv定容容积比热容cv’定容摩尔比热容cvm比热容分类比热容14二、影响比热容的因素1、过程特性对比热容的影响同一种气体在不同条件下，如在保持容积不变或压力不变的条件下加热，同样温度升高1K所需的热量是不同的。（1）定容比热容(cv)：在定容情况下，单位物量的气体，温度升高1K所吸收的热量。（2）定压比热容（cp）：在定

8、压情况下，单位物量的气体，温度升高1K所吸收的热量。15(3)cp与cv关系气体在定压下受热时，由于温度升高