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15 3-5 理想气体的基本热力过程.ppt

页数:11页文件大小:552.5 KB来源: 工程热力学与传热学ppt课件

本课件先给出分析热力过程的通用步骤,再对定容、定压、定温与绝热四个基本过程逐一展开:确定过程方程式与初终态参数关系,计算热力学能、焓与熵的变化,求出膨胀功、热量与技术功,并把各过程表示在 p-v 图与 T-s 图上作对比。

理想气体基本热力过程研究页,列出揭示状态参数变化规律与能量转化的五个具体步骤
定容过程讲解页,给出过程方程式、初终态参数关系与热力学能焓熵变化关系
定容过程在 p-v 图与 T-s 图上的表示,说明 p-v 图上为垂直线、T-s 图上为斜率正的指数曲线
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第1页:热力过程的研究目的与方法

研究目的
揭示过程中工质状态参数的变化规律以及能量转化情况,找出影响转化的主要因素。
研究方法
实际过程可逆化,抓住过程的某一特征。
  • (1)确定过程中状态参数的变化规律,如 p = f(v)
  • (2)根据已知参数及过程方程式确定未知参数
  • (3)确定过程中的热力学能和焓的变化
  • (4)计算过程中的热量 q、膨胀功 w 和技术功 wt
  • (5)将过程表示在 p-v 图和 T-s 图上

第2页:定容过程

定容过程:气体比体积保持不变的过程,v = 常数。

  • 过程方程式:v = 常数
  • 由状态方程确定初、终态参数关系
  • △u、△h、△s 按理想气体通用公式计算

第3页:定容过程的坐标图表示

  • 定容过程在 p-v 图上为一条垂直于 v 轴的直线
  • 定容过程在 T-s 图上是一条斜率为正值的指数曲线

第4页:定压过程

定压过程:气体压力保持不变的过程,p = 常数。

  • 由状态方程确定初终态状态参数的关系
  • △u、△h、△s 按理想气体通用公式计算

第5页:定压过程的坐标图表示

  • 定压过程在 p-v 图上为一条平行于 v 轴的直线
  • 定压过程线在 T-s 图上也是一条指数函数曲线

第6页:定容与定压过程的比较

定容过程 dv = 0,定压过程 dp = 0,二者在 T-s 图上的相对位置如图所示,定容线斜率大于定压线。

源文件本页提取文字较少,主要信息见原课件图示。

第7页:定温过程

定温过程:气体温度保持不变的过程,T = 常数,根据 pv = RgT 可得 pv = 常数。

  • 由状态方程确定初终态状态参数关系
  • △u、△h、△s 按理想气体通用公式计算

第8页:定温过程的坐标图表示

  • 在 p-v 图上,定温过程线为一等边双曲线
  • 定温过程线在 T-s 图上是一条水平线

第9页:绝热过程

绝热过程:气体与外界没有热量交换(q = 0)的过程。

γ 称为比热容比,对于理想气体一般用 k 表示,通常称为绝热指数,也称为定熵指数。

第10页:绝热过程的能量与热量

对于可逆绝热过程,△u、△h、△s 的计算可进一步简化;可逆绝热过程也称定熵过程。

绝热过程与外界无热量交换,故 q = 0,膨胀功由热力学能变化转换而来。

第11页:绝热与定温过程的坐标图比较

  • 可逆绝热过程在 p-v 图上为一条不等边双曲线
  • 可逆绝热过程线在 T-s 图上是一条垂直线

定熵线斜率大于定温线斜率。

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