[理學(xué)]4理想氣體熱力過程及氣體壓縮g-在線瀏覽
2025-04-11 00:38本頁面
【正文】 研究熱力過程的目的： 研究外部條件對熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換的影響，通過有利的外部條件，達(dá)到合理安排熱力過程，提高熱能和機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率 。 2)確定初、終狀態(tài)的基本狀態(tài)參數(shù) .根據(jù)以知參數(shù)及 過程方程 求 未知 參數(shù) 二 研究熱力學(xué)過程的一般步驟 4) 求 shu ??? , , 三．熱力過程中工質(zhì)參數(shù)變化值的計算 過程分析計算的主要依據(jù)是： ?理想氣體氣態(tài)方程 ?能量方程。 P=f（ v）（是 PV圖中狀態(tài)變化軌跡的曲線方程）。 解： 1）因容器剛性絕熱， 氣體作自由膨脹 00WQ??0Q U W U? ? ? ? ?據(jù)( ) 00U f T UT? ? ???理想氣體即 T1=T2 熵增了 2 21 2 g11d lnVvTs c RTv??? ? ??????0 又因為是閉口系， m不變，而 V2=2V1 11 2 g12 1 2 1 g2l n l n 2 0l n 2gvs R Rvs s s s R? ? ? ?? ? ?即2212 11δδ2 ) d d 0qqs s sTT? ? ? ? ???0 上述兩種結(jié)論哪一個對？為什么？ δ 0 0qq?? 為什么熵會增加？（不可逆） 既然 ? 結(jié)論 ： 1） δdRqsT?必須可逆 2）熵是狀態(tài)參數(shù)，故用可逆方法推出的熵變 △ s 公式也可用于不可逆過程。 4）理想氣體變比熱熵差計算 2 2g11d lnppTs c RTp? ? ??由 ? ? ? ? ? ?0 0 00d 0TpTc s T s s TT? ? ??? ? ? ?2 0 0 0 02 1 2 11dpTc s T s T s sT? ? ? ??制成熱力性質(zhì)表 00 22 1 g1ln ps s s Rp? ? ? ?3）零點規(guī)定 : 通常取 101325Pa, 0K下氣體的熵為零 00 0Ks ? 1kg空氣從初態(tài) p1=， t1=100℃ ，經(jīng)歷某種變化后到終態(tài) p2=， t2=1000℃ ， 取 1）定比熱容 ； 2）變比熱容 , 求：熵變 解： 2212 2 1 g11l n l n( 10 00 27 3 ) K 0. 5M P a1. 00 4 kJ / ( kg K) l n 0. 28 7 kJ / ( kg K) l n( 10 0 27 3 ) K 0. 1 M P a0. 78 kJ / ( kg K)pTps s s c RTp? ? ? ? ??? ? ? ? ? ????1） 2） 00 212 2 1 g1ln ps s s R p? ? ? ?查表 12 ( 8 . 2 5 3 3 6 . 9 2 6 6 ) k J / ( k g K ) 0 . 2 8 7 k J / ( k g K ) l n 50 . 8 6 4 8 k J / ( k g K )s? ? ? ? ? ? ???02 8. 25 33 kJ / ( kg K)s ??01 6. 92 66 kJ / ( kg K)s ?? 2kmol某種理想氣體由 127℃ ， 5atm，冷卻到 27 ℃ ， 1atm，已知該氣體的 ? ? ? ?3KJ / ( m o l K ) 2 2 . 9 3 5 . 4 4 1 0pmCT?? ? ? ?求上述過程的熵變 解：因為是理想氣體 2 212 11d lnpmpTS n C RTp??? ? ??????? ?2 3 211d2 2 . 9 3 5 . 4 4 1 0 l n pTn T RTp???? ? ? ??????? ?34 0 0 12 2 . 9 3 l n 5 . 4 4 1 0 1 2 7 2 7 l n3 0 0 51 2 . 4 8 k J /KnR ???? ? ? ? ??????附 :線性插值 12112139。 yyxxxxyy ?????yyxx??39。 根據(jù)第一定律及氣體性質(zhì)計算過程中 功和熱 。 可用的公式 221100 22 1 g12 2 21 1 1lnd d d...ttV t p tttpu c T h c T s s s Rpw p v w v p q T sq u w q h w? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? 第二節(jié) 基本熱力過程 氣體的基本熱力過程有 四種 ： 定 V 定 P 定 T和定 S過程 。但絕熱過程不一定是定熵過程 ，必須是可逆絕熱過程才是等熵過程，這里以可逆絕熱過程為例，進(jìn)行過程分析 假設(shè)條件： (1)理想氣體 (2)可逆絕熱 (3) 定比熱 定壓、定容和定溫過程 一、過程方程 定容過程（ v =常數(shù)） 12g 1 g 2 12121 2 1 2n v vR T R T ppvvp p T T? ? ? ?? ? ?定壓過程（ p =常數(shù)） 12g 1 g 2 12121 2 1 20n p pR T R T vvppv v T T??? ? ?np v c o n st?定溫過程 121 1 2 21 2 1 1 2 2gg1n T Tp v p vT T p v p vRR??? ? ?二、在 pv圖及 Ts圖上表示 nn sTvp????????????????斜率d δd nn nTTT s q c Tsc???? ? ??????np v p pp v c o n s t n np v v v???? ? ? ? ??????定容過程 ： 定壓過程 ： 定溫過程 ： Vvv cTsTvpn ???????????????????????pvp cTsTvpn ??????????????????? 001TT Tp p T Tnv v s c??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?nn cTsT ????????? vpnvpn???????? ??0?三、比熱容 定容過程 定壓過程 定溫過程 1???gVRc gp Rc1???? ??Tc四、 Δu、 Δh和 Δs 定容過程 ? ? ? ?22112 1 2 12211dlnTTV T p TVVu c T T h c T TTTs c s cTT? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??222gg11100dl n l nVuhvvTs c R s RT v v? ? ? ?? ? ? ? ? ??定溫過程 ? ? ? ?22112 1 2 12211dlnTTV T p Tppu c T T h c T TTTs c s cTT? ? ? ? ? ?? ? ? ? ??定壓過程 五、 w、 wt和 q 定容過程 op d vw ?? ? 21定壓過程 ? ?12 vvpw ??? ?2121 ppvvd pw t ???? ?? ?212 211 TVTq u w u T ds c T T? ? ? ? ? ? ? ??t 0w ?? ?1221 21 TTcT d shwhq TTpt ???????? ?22 2g1111d d l n vpvw p v v R Tvv? ? ???定溫過程 22 2g1111d d l nt pvpw v p p R Tpp? ? ? ? ? ???ttq u w h w q w w? ? ? ? ? ? ? ? ? 過程 —— 定熵過程 一、過程方程 d d d 0 d d d ( )p
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