第三章(2)理想气体的热力过程.ppt

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1、第三章（2）理想气体的热力过程熟练掌握定容、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。本章基本要求二、理想气体的热力过程部分热力过程的研究目的:1.提高热力过程的热功转换效率2.热力过程受外部条件影响主要研究外部条件对热功转换的影响利用外部条件,合理安排过程，形成最佳循环对已确定的过程，进行热力计算3.3-4理想气体的热力过程研究对象1)参数(p,T,v,u,h,s)变化2)能量转换关系:q,w,wt。研究方法抽象分类2)可逆过程(不可逆再修正)基本过程3

2、-4理想气体的热力过程研究热力过程的依据2)理想气体3)可逆过程1)第一定律稳流γ研究热力过程的步骤1)确定过程方程------过程中参数变化关系5)计算w,wt,q4)求3)用T-s与p-v图表示2)根据已知参数及过程方程求未知参数计算计算w,wt,qp=f(v)定值比热容时（理想气体）v=f(p)基本过程的计算是我们的基础，要非常清楚，非常熟悉。基本要求：拿来就会算理想气体基本过程的计算定容v过程:v=定值热一律适用于任何工质比体积保持不变的过程斜率理想气体过程的p-v,T-s图上凸?下凹？sTvpvvv22’122’1q<0q>0吸热

3、放热定压p过程p=定值适用于任何工质斜率理想气体过程的p-v,T-s图上凸?下凹？sTvppppv22’122’1压缩膨胀放热吸热w<0w>0q<0q>0定温T过程T=定值任何工质斜率理想气体过程的p-v,T-s图上凸?下凹？sTvpTTT<022’122’1压缩膨胀w<0w>0放热吸热q<0q>0例1kg空气，初始状态为p1=0.1MPa、t1＝100℃，分别按照定容过程1-2v和定压过程1-2p加热到同样的温度t2＝400℃。求终态压力和比体积p2v、p2p和v2v、v2p，以及两过程各自的Δu、Δh、Δs、q、w、wt。(按定值比热计

4、算，cv=0.717kJ/kg·K,cp=1.004kJ/kg·K)。vp2v2p2v2p例1kg空气，初始状态为p1=0.1MPa、t1＝100℃，分别按照定容过程1-2v和定压过程1-2p加热到同样的温度t2＝400℃。求终态压力和比体积p2v、p2p和v2v、v2p，以及两过程各自的Δu、Δh、Δs、q、w、wt。(按定值比热计算，cv=0.717kJ/kg·K,cp=1.004kJ/kg·K)。解：空气的气体常数为Rg＝cp-cv=(1.004-0.717)×103=287J/(kg·K)1-2v:v2v=v1=1.0705m3/k

5、g或例1kg空气，初始状态为p1=0.1MPa、t1＝100℃，分别按照定容过程1-2v和定压过程1-2p加热到同样的温度t2＝400℃。求终态压力和比体积p2v、p2p和v2v、v2p，以及两过程各自的Δu、Δh、Δs、q、w、wt。(按定值比热计算，cv=0.717kJ/kg·K,cp=1.004kJ/kg·K)。1-2p:p2p=p1=0.1MPa或例1kg空气，初始状态为p1=0.1MPa、t1＝100℃，分别按照定容过程1-2v和定压过程1-2p加热到同样的温度t2＝400℃。求终态压力和比体积p2v、p2p和v2v、v2p，以及

6、两过程各自的Δu、Δh、Δs、q、w、wt。(按定值比热计算，cv=0.717kJ/kg·K,cp=1.004kJ/kg·K)。1-2v:例1kg空气，初始状态为p1=0.1MPa、t1＝100℃，分别按照定容过程1-2v和定压过程1-2p加热到同样的温度t2＝400℃。求终态压力和比体积p2v、p2p和v2v、v2p，以及两过程各自的Δu、Δh、Δs、q、w、wt。(按定值比热计算，cv=0.717kJ/kg·K,cp=1.004kJ/kg·K)。1-2p:定熵（绝热）s过程气体与外界没有热量交换（q=0）的过程称为绝热过程。所以可逆绝热

7、过程也称为定熵过程。对于可逆过程对于理想气体，可得令于是该式称为理想气体定熵过程的过程方程式。称为比热容比，对于理想气体，一般用表示，通常称为绝热指数，也称为定熵指数。定熵s过程方程式定熵过程初、终态基本状态参数间的关系:根据，上式可变为空气：cv=718J/kg·K，cp=1005J/kg·K，k＝1.4pv=定值w=-Δu=u1–u2wt=-h=h1–h2wt=w任何工质任何工质对于理想气体，k＝γ>1定熵s过程q=0任何工质sTvpTss理想气体s的p-v图和T-s图22’122’1压缩膨胀w<0w>0多变过程n—更接近实际

8、的过程。(1)过程方程：pvn=const不同的多变过程，具有不同的n值。理论上，n可以是－∞到＋∞之间的任何一个实数，相应的多变过程有无穷多种。当多变指数为某些特定的值时，多变