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1、1,第 四 章 气体和蒸汽的基本的热力过程Basic thermodynamic process,4-1 研究热力过程的目的及一般方法,4-2 理想气体的定压、定容和定温过程,4-3 理想气体等比熵(可逆绝热)过程,4-4 理想气体多变过程,4-5 水蒸气的基本过程,2,41 研究热力过程的目的及一般方法,一、基本热力过程(fundamental thermodynamic process),3,在log p-logV 图上有log p=-nlnV+c,=常数 多变过程(polytropic process),(isobaric process; constant pressure proce
2、ss),(isometric process; constant volume process),(isentropic process; reversible adiabatic process),(isothermal process; constant temperature process),常数,4,1目的 以热力学第一定律为基础,理想气体为工质,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。,2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
3、程中参数间关系及能量关系。,可用的公式。,二、研究热力过程的目的、方法,5,6,42 理想气体的定压、定容和定温过程,一、过程方程,定容过程(v=常数),定压过程(p=常数),7,定温过程,二、在p v 图及T s 图上表示,斜率,8,定容过程:,定压过程:,定温过程:,9,三、比热容,定容过程 定压过程 定温过程,四、u、 h和s,定容过程,10,定压过程,定温过程,11,五、w, wt 和 q,定容过程,定压过程,12,定温过程,13,43 理想气体等比熵(可逆绝热)过程,一、过程方程,取定比热容,积分,14,由推导过程,上述三式适用于: 理想气体,定比热,可逆绝热过程。,二、在p v 图
4、及T - s 图上表示,15,16,三、比热容,四、,17,五、w,wt和q,或,0,18,0,六、变比热绝热过程的计算,1.,查表,2. 用,代替,19,3.,定义,比较式(A)与式(B),令,20,44 理想气体多变过程,一、过程方程,二、在p-v图及T-s图上表示,21,三、u, h和s,定比热容,22,四、w,wt和q,23,q=,五、比热容,24,六、多变指数,或由,等。,25,七、多变过程的能量关系w / q,膨胀,吸热,压缩, 放热,膨胀,放热,压缩, 吸热,26,八、关于T-s图及p-v图,1. 在p-v 图上确定 T 增大及 s 增大方向 在T-s 图上确定 p 增大及 v
5、增大方向,利用特殊过程的特性,如,利用过程的能量关系,如,0,27,28,2. 在T-s图上用图形面积表示u和h,例:ha - hb用什么面积表示?,考虑过程等压 c,思考:若实际气体,如何?,依据: a)T-s图上过程下面积表示q,b)qp=h,qv=u,a,29,例A510144,例A401155,例A412155,例A410266,例A313277,30,45 水蒸气的基本过程,一、基本公式,过程中状态参数确定图表或专用程序计算。功、热量的计算式:,31,二、定压过程,汽化潜热,32,三、定熵过程,注意:水蒸气,其中,为经验数字,过热蒸汽,饱和蒸汽,湿蒸汽,或,水蒸气,?,33,四、定体积过程,vvc时,定容加热x下降,vvc时,定容加热x上升,定容加热时x如何变化?,思考:,34,例A423155,例A423277,例A424265,下一章,