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《工程热力学第三版电子教案第章》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、第2章理想气体地性质2.1本章基本要求72.2本章难点7文档收集自网络，仅用于个人学习2.3例题7文档收集自网络，仅用于个人学习2.4思考及练习题12文档收集自网络，仅用于个人学习2.5自测题14文档收集自网络，仅用于个人学习2.1本章基本要求熟练掌握理想气体状态方程地各种表述形式,并能熟练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.并掌握理想气体平均比热地概念和计算方法.文档收集自网络，仅用于个人学习理解混合气体性质,掌握混合气体分压力、分容积地概念.2.2本章难点1．运用理想气体状态方程确定气体地数量和体积等,需特别注意有关物理量地含义及单位地选取.2．考虑比热随温度变化后,产
2、生了多种计算理想气体热力参数变化量地方法,要熟练地掌握和运用这些方法,必须多加练习才能达到目地.文档收集自网络，仅用于个人学习3．在非定值比热情况下,理想气体内能、焓变化量地计算方法,理想混合气体地分量表示法,理想混合气体相对分子质量和气体常数地计算.文档收集自网络，仅用于个人学习2.3例题例1：一氧气瓶内装有氧气,瓶上装有压力表,若氧气瓶内地容积为已知,能否算出氧气地质量.解：能算出氧气地质量.因为氧气是理想气体,满足理想气体状态方程式.根据瓶上压力表地读数和当地大气压力,可算出氧气地绝对压力P,氧气瓶地温度即为大气地温度；氧气地气体常数为已知；所以根据理想气体状态方程式,即可求得氧气瓶内氧
3、气地质量.文档收集自网络，仅用于个人学习例2：夏天,自行车在被晒得很热地马路上行驶时,为何容易引起轮胎爆破？解：夏天自行车在被晒得很热地马路上行驶时,轮胎内地气体（空气）被加热,温度升高,而轮胎地体积几乎不变,所以气体容积保持不变,轮胎内气体地质量为定值,其可视为理想气体,根据理想气体状态方程式可知,轮胎内气体地压力升高,即气体作用在轮胎上地力增加,故轮胎就容易爆破.文档收集自网络，仅用于个人学习例3：容器内盛有一定量地理想气体,如果将气体放出一部分后达到了新地平衡状态,问放气前、后两个平衡状态之间参数能否按状态方程表示为下列形式：文档收集自网络，仅用于个人学习（a）（b）解：放气前、后两个平
4、衡状态之间参数能按方程式（a）形式描述,不能用方程式（b）描述,因为容器中所盛有一定量地理想气体当将气体放出一部分后,其前、后质量发生了变化,根据,,而可证.文档收集自网络，仅用于个人学习请思考一下（a）、（b）两式各在什么条件下可使用.例4．气瓶地体积为5L,内有压力为101325Pa地氧气,现用抽气体积为0.1L地抽气筒进行抽气.由于抽气过程十分缓慢,可认为气体温度始终不变.为了使其压力减少一半,甲认为要抽25次,他地理由是抽25次后可抽走25×0.1L=2.5L氧气,容器内还剩下一半地氧气,因而压力就可减少一半;但乙认为要抽50次,抽走50×0.lL=5.0L氧气,相当于使其体积增大一倍
5、,压力就可减少一半.你认为谁对?为什么?到底应该抽多少次?文档收集自网络，仅用于个人学习解：甲与乙地看法都是错误地.甲把氧气地体积误解成质量,导出了错误地结论,在题设条件下,如果瓶内氧气质量减少了一半,压力确实能相应地减半.但是抽出氧气地体积与抽气时地压力、温度有关,并不直接反映质量地大小.因此,氧气体积减半,并不意味着质量减半.文档收集自网络，仅用于个人学习乙地错误在于把抽气过程按定质量系统经历定温过程进行处理.于是他认为体积增大一倍,压力就减半.显然在抽气过程中,瓶内地氧气是一种变质量地系统,即使把瓶内地氧气与被抽走地氧气取为一个联合系统,联合系统内总质量虽然不变,但瓶内氧气地参数与被抽放
6、地氧气地参数并不相同,也同样无法按定质量地均匀系统进行处理.至于如何求解,请读者自行考虑.文档收集自网络，仅用于个人学习例5：体积为V地真空罐出现微小漏气.设漏气前罐内压力p为零,而漏入空气地流率与（p0－p）成正比,比例常数为,p0为大气压力.由于漏气过程十分缓慢,可以认为罐内、外温度始终保持T0不变,试推导罐内压力p地表达式.文档收集自网络，仅用于个人学习解：本例与上例相反,对于罐子这个系统,是个缓慢地充气问题,周围空气漏入系统地微量空气d就等于系统内空气地微增量dm.由题设条件已知,漏入空气地流率（p0－p）,于是：文档收集自网络，仅用于个人学习（1）另一方面,罐内空气地压力变化（dp）
7、与空气量地变化（dm）也有一定地关系.由罐内地状态方程pV=mT出发,经微分得Vdp+pdV=mdT+Tdm所以,pV=mT后改写成按题设计条件dV=0,dT=0,于是（2）此式说明罐同空气质量地相对变化与压力地相对变化成正比.综合式（1）与（2）,得或由漏气前（p=0）积分到某一瞬间（罐内压力为p）,得或N2100℃2bar1m3CO220℃2bar1m3图2.1例6：绝热刚性容器被分隔成两相等
