[工学]第02章 理想气体的性质dtld.pptVIP

阿密盖特分容积定律 混合气体的总容积V, 等于各组成气体分容积Vi之和 p T V p T V p T V p T V 分容积Vi partial volume 五、混合气体分压力pi的确定 p T V p T V p T V p T V 分压力pi 六、混合气体的比热容 混合气体温度升高所需的热量,等于各组成气体相同温度温升所 需热量之和 若各组成气体的质量比热容分别是c1、c2 、 …cn, 质量成分分别 为g1 、 g2 、 …gn, 则混合气体的质量比热容如下所示: 同理可得容积比热容为: 混合气体的摩尔比热容为: 七、混合气体的热力学能,焓和熵 热力学能、焓和熵都是具有一定的可加性的物理量, 因此, 混合 气体的热力学能、焓和熵等于各个组成气体的热力学能、焓和 熵之和. 第四节 实际气体的状态方程式 空气、燃气、烟气、氧气、氮气等气体, 由于压力相对比较低, 温度比较高, 比较接近理想气体的性质; 水蒸气、制冷剂蒸气等工质, 压力相对较高, 温度相对较低,不能 遵守理想气体的状态方程; 实际气体的状态方程式一般是从理论分析出发得到方程式的形 式, 然后根据实验数据拟合方程中的常数项, 也可以根据实验数 据得出纯经验型状态方程; 各种实际气体的状态方程式都有一定的使用范围和精度 一、范德瓦尔方程 1873 1、方程式的导出 a 考虑分子本身体积的修正项: b 考虑分子间相互作用力的修正项: 压力减小量(内聚压力): 内动力增加到: 实际的净压力为内动力减去内聚压力, 由此可得范德瓦尔方程: a,b为范得瓦尔常数,随物质不同而不同,由实验确定. 一、范德瓦尔方程 1、方程式的分析 C 1869年, An-drews对二氧 化碳做定温压缩, 实验结果 如左图所示 饱和状态 液 态 气 态 当t31.10C时, 对于每一个p值,方程式只有一个实根, 两个虚根; 当t=31.10C时, v有三个相等的实根 一、范德瓦尔方程 3、临界参数和范德瓦尔常数 C 饱和状态 液 态 气 态 根据临界点的特征,可从范德瓦尔 方程式中推导出临界参数与范德 瓦尔常数之间的关系 C 其他几种二常数实际气体状态方程 伯特洛方程 迪特里奇方程 马丁-侯方程、哈工大严家禄等 本章应注意的问题 2．考虑比热随温度变化后，产生了多种计算理想气体热 力参数变化量的方法，要熟练地掌握和运用这些方法， 必须多加练习才能达到目的。 1．运用理想气体状态方程确定气体的数量和体 积等，需特别注意有关物理量的含义及单位的选取。 3．在非定值比热情况下,理想气体内能、焓变化量的计算 方法，理想混合气体的分量表示法，理想混合气体相 对分子质量和气体常数的计算。 作业：2-3、2-5、2-14、2-18 第二章 理想气体的性质 主讲教师：刘 东 本章基本要求 4掌握混合气体分压力、分容积的概念 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 本章重点 1 理想气体的热力性质 2 理想气体状态参数间的关系 3 理想气体比热 工程热力学的两大类工质 1、理想气体（ ideal gas） 可用简单的式子描述 如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气、空调中的湿空气等 2、实际气体（ real gas） 不能用简单的式子描述，真实工质 火力发电的水和水蒸气、制冷空调中制冷工质等 但是, 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。 理想气体模型 现实中没有理想气体 1. 分子之间没有作用力 2. 分子本身不占容积 理想气体是实际气体在低压高温时的抽象 第一节 理想气体状态方程式 四种形式的状态方程： 状态方程 P: 压力; pa V: 容积 m3 v： 比容 m3/kg R: 气体常数 kJ/kg.K R0: 通用气体常数 kJ/kg.K T：热力学温度 K m： 工质质量 kg Vm: 摩尔容积 m3/kmol n： 工质的量 mol 状态方程式反应了理想气体处于