哈工大工程热力学教案-第2章 理想气体的性质.pdfVIP

工程热力学讲稿 第2章 理想气体的性质 本章基本要求： 熟练掌握理想气体状态方程的各种表述形式，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 的概念和计算方法。 理解混合气体性质，掌握混合气体分压力、分容积的概念。 本章重点：气体的热力性质，状态参数间的关系及热物性参数，状态参数(压 力、温度、比容、内能、焓、熵)的计算。 2．1 理想气体状态方程 一、理想气体与实际气体 定义：气体分子是一些弹性的，忽略分子相互作用力，不占有体积的质点, 注意：当实际气体p→0 v→ 的极限状态时，气体为理想气体。  二、理想气体状态方程的导出 状态方程的几种形式 1．pvRT 适用于1千克理想气体。 式中：p—绝对压力 Pa v —比容 m/kg，T—热力学温度 K3 2．pV mRT 适用于m千克理想气体。 式中 V—质量为mkg气体所占的容积 3．pV R T 适用于1千摩尔理想气体。 M 0 3 式中 V =M —气体的摩尔容积，m/kmol； M v R =MR—通用气体常数， J/kmol ·K 0 4．pV nR T 适用于n千摩尔理想气体。 0 12 工程热力学讲稿 式中 V—nKmol气体所占有的容积，m ；3 n—气体的摩尔数，n m ，kmol M Pv Pv 5． 1 1  2 2 T T 1 2 PV PV 6． 1 1  2 2 仅适用于闭口系统 T T 1 2 状态方程的应用： 1．求平衡态下的参数 2．两平衡状态间参数的计算 3．标准状态与任意状态或密度间的换算 4．气体体积膨胀系数 V p 例 1：体积为 的真空罐出现微小漏气。设漏气前罐内压力 为零，而漏 p p  p 入空气的流率与（ － ）成正比，比例常数为 ， 为大气压力。由于漏 0 0 T 气过程十分缓慢，可以认为罐内、外温度始终保持 不变，试推导罐内压 0 p 力 的表达式。 解：本例与上例相反，对于罐子这个系统，是个缓慢的充气问题，周围空  m 气漏入系统的微量空气d 就等于系统内空气的微增量d 。由题设条件已 m dm  p p 知，漏入空气的流率