《热工基础》课程PPT教学课件（工程热力学）第三章 理想气体的热力过程

工程热力学第三章：理想气体的热力过程

第三章：理想气体的热力过程 工程热力学

内容研究热力过程的目的定容过程定压过程定温过程定炳过程多变过程

内容 研究热力过程的目的 定容过程 定压过程 定温过程 定熵过程 多变过程

研究热力过程的目的确定过程中工质状态变化的规律确定过程中能量变化的特征（确定该热力过程中，工质对外作的功工质从外界接受的热量，工质本身内能的变化及恰的变化）

研究热力过程的目的 确定过程中工质状态变化的规律 确定过程中能量变化的特征（确定 该热力过程中，工质对外作的功， 工质从外界接受的热量，工质本身 内能的变化及焓的变化）

定容过程当气体的比容保持不变时，系统状态变化所经历的过程称为定容过程根据理想气体状态方程，PV=RT，当体积不变时，其状态方程是为：会会G可得：气体的压力和温度成正比

定容过程 当气体的比容保持不变时，系统状态 变化所经历的过程称为定容过程 根据理想气体状态方程，PV=RT，当 体积不变时，其状态方程是为： 2 2 1 1 T P T P = 可得：气体的压力和温度成正比

在P-V图上，定容过程P是一条垂直直线，当气2加热体被加热时，温度升高压力增大，如图中的1-2冷却线，当被冷却时，温度2降低，如图1-2'线在T-S图上，定容过程是2一条指数曲线，定容加热1-2线，定容冷却1-2线，定容过程气体接受2的热量q1-,可以用T-S图上的1-2下面的阴影面积表示

在P-V图上，定容过程 是一条垂直直线，当气 体被加热时，温度升高， 压力增大，如图中的1-2 线，当被冷却时，温度 降低，如图1- 2’线 2’ 1 2 加热 冷却 P V 2’ 1 2 S T 在T-S图上，定容过程是 一条指数曲线，定容加 热1-2线，定容冷却1- 2’ 线，定容过程气体接受 的热量q1-2可以用T-S图 上的1-2下面的阴影面积 表示

CvodTq1-2 =u2 —uj = (-设比热为定值，则q1-2 = Cvo(T2-T)定容过程，气体所做的膨胀功Wi-2 =[PdV = 0定容过程，气体所做的轴功：Ws=-vdp=V(P-P)

设比热为定值，则  − = − = 2 1 q1 2 u2 u1 CVOdT ( ) q1−2 = CVO T 2 −T1 定容过程，气体所做的膨胀功： − =  = 2 1 W1 2 PdV 0  = − = − 2 1 1 2 Ws vdp V(P P ) 定容过程，气体所做的轴功：

定压过程当气体的压力不变时，系统状态变化所经历的过程称为定压过程根据理想气体状态方程，PV=RT，当体积不变时，其状态方程是为：会-岁上式表明：当气体压力保持不变时，比容与热力学温度成正比

定压过程 当气体的压力不变时，系统状态变化 所经历的过程称为定压过程 根据理想气体状态方程，PV=RT，当 体积不变时，其状态方程是为： 2 2 1 1 T V T V = 上式表明：当气体压力保持不变时，比 容与热力学温度成正比

定压过程温度升高，气体膨胀，比容增大，如图1-2线：P温度降低，气体比容1加热减少，如图1-2'线2在定压过程中气体所做的膨胀功，这个膨胀功可用P-V图上线12下的面积表示Wi-, = ((PdV = P(V, - V) = R(T -T)

定压过程 温度升高，气体膨胀， 比容增大，如图1-2线； 温度降低，气体比容 减少，如图1- 2’线 在定压过程中气体所 做的膨胀功，这个膨 胀功可用P-V图上线1- 2下的面积表示 2’ 1 2 加热 P V ( ) ( ) 2 1 2 1 W1 2 = PdV = P V2 −V1 = R T −T − 

定压过程热量的计算8T加热2在定压过程中气体接受的热量用于增加气体的烩2'Cn.dli-2 = hz -h =S熵的计算IHS,-S,="Cds =po定压过程1-2在T-S图上可用指数曲线1-2表示，由于Cpo>Cvo,所以定压线必定容线略平坦些

定压过程 热量的计算 在定压过程中气体接受的热 量用于增加气体的焓  − = − = 2 1 2’ q1 2 h2 h1 CpodT 1 2 S T 加热 熵的计算 T dT ds = Cp o T dT S − S =  Cp o 2 1 2 1 定压过程1-2在T-S图上可用指数曲线1-2表示，由 于Cpo> Cvo,所以定压线必定容线略平坦些

定压过程对于稳定流动的开口系统，忽略动、势能的变化，则：轴功：WSi-2 = 1vdp =?热量：CyodT + p(v2 - V)qi-2 = z - u + W12 =即定压过程系统接受的热量用于增加系统的内能及对外作出容积功

定压过程 对于稳定流动的开口系统，忽略动、势能的 变化，则： 轴功： − =  = 2 1 Ws1 2 vdp 0 热量： ( ) 2 1 2 1 1 2 2 1 1 2 q u u w C dT p v v = − + = VO + − −  即定压过程系统接受的热量用于增加系统的内 能及对外作出容积功