热力学第04章 气体和蒸汽的基本热力过程.ppt

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1、状态参数熵理想气体的熵是状态参数式中：可逆过程中的热交换量(δq)rev；非可逆过程ds≠δq/T第三章内容回顾如果温度变化不大或近似计算时，可按定比热容计算s=s(T,v)s=s(T,p)s=s(p,v)第三章内容回顾压力p一定，加热。从0.01℃开始(三相点温度以下有固态，工程上一般不用)，经历以下五种状态。过冷水(未饱和水)加热Q饱和水Q湿蒸汽QQQ干饱和蒸汽过热蒸汽tts预热阶段汽化阶段过热阶段水的定压汽化101’1”1第三章内容回顾画在p-v图上增加压力到p2，重复上述过程，得定压线202’2’’2压

2、力为p4时，汽化在C点瞬间完成，C点叫临界点。pcr=22.064Mpa，Tcr=373.99℃p>pc时，加热到Tc温度时，瞬间汽化。压力为p1时，定压线101’1’’1101’’1’2’’2’1202303’3’’5040•••••••••••••••vCTcT>Tc时，无论压力多大，也不能让蒸汽液化。p第三章内容回顾T-s图•••••••p51’1’’2’’2’sC3’3’’TcT-s图Tp4p3p2p1下界线(饱和水线)：1’2’3’C上界线(饱和汽线)：1’’2’’3’’C三个相区：液相区，1’2’3’CTc之内区；汽液共存区，1’2

3、’3’C3’’2’’1’’之内区；汽相区，TcC3’’2’’1’’以上区。v第三章内容回顾饱和水和饱和蒸汽表（温度）第三章内容回顾饱和水和饱和蒸汽表（压力）第三章内容回顾未饱和水和过执掌蒸汽表第三章内容回顾饱和水和饱和蒸汽平衡共存干度：mv—蒸汽质量，ml—液质量即饱和蒸汽质量占总质量的百分数。注意：1.0≤x≤1；2.未饱和水和过热蒸汽没有干度的概念。0.01℃01’1’’零点0’vv0’ts••••••x第三章内容回顾第四章气体和蒸汽的基本的热力过程Basicthermodynamicprocess10目的：以热力学第一定律为基础，理想气体

4、为工质，分析可逆的基本热力过程中能量转换、传递关系，揭示过程中工质状态参数的变化规律及热量和功量的计算。方法和手段求出过程方程及计算各过程初终态参数。根据第一定律及理想气体性质计算过程中功和热。画出过程的p-v图及T-s图，帮助直观分析过程中参数间关系及能量关系。可用的公式。方法：把实际过程抽象为可逆过程进行分析。§4-2定容过程dv=0§4-3定压过程dp=0§4-4定温过程dT=0§4-5定熵过程ds=0四种典型的热力过程，都有一个参数不变，分析简单，又有实际意义。注意热力过程的多样性，因为状态变化就是热力过程，故过程远不止这些这四种。基本

5、热力过程(fundamentalthermodynamicprocess)在logp-logV图上有logp=-nlnV+c常数n=可逆多变指数理想气体可逆多变过程的一些基本方程式考虑到热力过程中每一个平衡态气体都要满足状态方程代入可以得到：基本状态参数的变化关系式，式中n可以为任何值实际热力过程中n可能会发生变化。如果n变化不大，可以取平均n计算。也可以把实际过程划分为小段，每一段按n值不变计算。(isobaricprocess;constantpressureprocess)(isometricprocess;constantvolumep

6、rocess)(isentropicprocess;reversibleadiabaticprocess)(isothermalprocess;constanttemperatureprocess)常数n=可逆多变指数多变指数n可推得：多变过程的pv图和Ts图Cn是可逆多变过程比热容可逆多变过程过程功，技术功和过程热量(-)((ps:理想气体Cp/Cv=k=r技术功(-)++()=()热量+(=(Cn可逆多变过程比热容4.2定容过程当n趋近于无穷大时的多变过程可逆定容过程，v2=v1,dv=0由于因此也就是，定容过程中气体压力与热力学温度成正比

7、=定容过程的过程功定容过程的技术功定容过程的热量定容过程中工质不输出膨胀功，加给工质的热量没有转变为机械能，而全部用于增加工质的热力学能，因此工质温度升高。4.2定容过程定容过程是n趋近于无穷大时的多变过程，因此定容过程的熵变是(取定值比热容)：4.2定容过程pv122’Ts122’q<0q>0放热加热4.3定压过程当n=0时的多变过程可逆定压过程，p2=p1,dp=0由于因此也就是，定压过程中气体比体积与热力学温度成正比=定压过程的过程功定压过程的技术功定压过程的热量对理想气体也就是说，理想气体的气体常数Rg等于1Kg气体在定压过程中温度升高

8、1K所做的功4.3定压过程pTs122’q<0q>0放热加热定压过程是n=0时的多变过程，因此v122’膨胀压缩w<0w>0Ps:定压过程的ts线比定