第四章理想氣體的熱力過程4-1熱力過程分析概述summarize

工程中，完成熱功轉(zhuǎn)換的熱力循環(huán)都可以被抽象為由定容、定壓、定溫、絕熱和多變過程構(gòu)成的。假設(shè)條件hypothesisConditions:①理想氣體；②準(zhǔn)靜態(tài)過程

討論的內(nèi)容：①過程中能量轉(zhuǎn)換關(guān)系（過程熱量、功量，系統(tǒng)熱力學(xué)能和焓的變化）；②狀態(tài)參數(shù)的變化關(guān)系（p、v、T、s）；

③過程曲線在p-v圖及T-

s圖上的表示。

Δu、Δh和Δs按前述的方法計算。

Sorry,nocopy!Thethermodynamicsprocessoftheideal-gas4-2定容過程比體積保持不變時系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化所經(jīng)歷的過程過程方程：v＝常量過程中狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系：由：可得：熵變：當(dāng)比熱為定值時：定容過程在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上的表示：T-s圖上的斜率：TheConstant-VolumeProcess過程中能量轉(zhuǎn)換關(guān)系：即系統(tǒng)接受的熱量全部用于增加系統(tǒng)的熱力學(xué)能。當(dāng)比熱為定值時：軸功：dv=04-3定壓過程壓力保持不變時系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化所經(jīng)歷的過程過程方程：p=常量過程中狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系：由：可得：熵變：當(dāng)比熱為定值時：定壓過程在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上的表示：T-s圖上的斜率：TheConstant-PressureProcess定壓過程中能量轉(zhuǎn)換關(guān)系系統(tǒng)的容積變化功：軸功：系統(tǒng)接受的熱量：當(dāng)比熱為定值時：δq=dh-vdp4-4定溫過程溫度保持不變時系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化所經(jīng)歷的過程過程方程及狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系：熵變：當(dāng)比熱為定值時：定溫過程在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上的表示：TheConstant-TemperatureProcess過程中能量轉(zhuǎn)換關(guān)系定溫過程系統(tǒng)所作的容積變化功為：穩(wěn)定流動的開口系統(tǒng)，若其工質(zhì)的流動動能和重力位能的變化可以忽略不計，則按定溫過程方程式，定溫過程中系統(tǒng)所作的軸功為：即定溫過程中系統(tǒng)軸功等于容積變化功

熱量：定溫過程中系統(tǒng)的熱力學(xué)能及焓均不變化，因而有即定溫過程中系統(tǒng)吸收的熱量等于系統(tǒng)所作的功。δq=dh-vdpδq=du+pdv4-5絕熱過程系統(tǒng)與外界不發(fā)生熱量交換時所經(jīng)歷的過程。對于無功耗散的準(zhǔn)靜態(tài)絕熱過程即為定熵過程，因此有：一、定值比熱容情況下絕熱（定熵）過程的分析由熵變關(guān)系式，有：整理可得：即：因此有：對于理想氣體：過程方程TheAdiabaticProcess絕熱過程在狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖上的表示：狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系：Therelationofthestateparameters:由有可得又由得到能量轉(zhuǎn)換關(guān)系熱量：容積變化功：當(dāng)比熱為定值時：開口系統(tǒng)，若忽略動能及重力位能的變化，軸功可表示為：由，可得因此有（1）采用平均絕熱指數(shù)的方法過程方程表示為：＝常數(shù)而這種方法存在的問題：①依然是一種近似計算。②當(dāng)終態(tài)溫度不知道時，需要試算。方法：先假定T2，計算出κm，按過程方程式計算得出T2，修正T2重復(fù)上述計算，直至假定溫度值與計算溫度值相同（接近）時，所得的κm即為所求。二、變比熱容情況下絕熱（定熵）過程的分析當(dāng)溫度變化幅度較大時，按定值比熱容方法計算所得結(jié)果誤差較大，因而需采用變比熱容進(jìn)行計算

（2俗）利用鐮熱力刃性質(zhì)尿表進(jìn)索行計宇算由，對哲于準(zhǔn)周靜態(tài)沉的絕案熱過機(jī)程可陽得：上式腔可改雖寫為狀：按此修式，陷利用紛熱力拼性質(zhì)槳表中s0的數(shù)蹈值，鞋即可裙求取修絕熱阻過程味終了昆狀態(tài)族的溫夏度或篩壓力帝。即當(dāng)p1、p2已知切→ln筐(p2/p1)由T1查表講→警，按卸上式惹計算松→練，查吉表→T2?？諝夂锏臒醾闪π越|(zhì)表告中還宣按溫吼度列旺出了pr的數(shù)廊值。pr稱為相對糾壓力，其悲定義扎式為血:依上額式和幻玉可得盆：即按此肅式，占利用定氣體磁熱力例性質(zhì)梳表中pr與溫罩度T的對北應(yīng)關(guān)蘇系，掠計算謎絕熱抖過程浪終了儉狀態(tài)院的壓弟力和義溫度扶。即當(dāng)p1、p2已知蓄，由T1查表緒→pr1，依珍上式恢計算預(yù)→pr2,反查表遙→T2?？諝庋碌臒犰o力性飽質(zhì)表兼中還避按溫?fù)Q度列灑出了vr的數(shù)幅值。vr稱為相對床比體架積，其圓定義趴式為愛:上式周整理剃可得治：利用征熱力揀性質(zhì)疏表中vr的數(shù)炸據(jù)，涌應(yīng)用刷類似塔由pr求p的方辣法，絮可以悅直接陜計算脅絕熱脖過程敲終了巨狀態(tài)岡下的左比體控積v2。變比盆熱容齊情況衡下，施絕熱名過程濫中系釋統(tǒng)能量技轉(zhuǎn)換懶關(guān)系可直偏接按菜能量覆方程防式求漆取。容積茄變化鞭功：軸功：熱量：4-軌6多變香過程各種革熱力翅過程該，其醉過程框方程抄式通倒常都役可以購表示潤為下犁述形榨式：前述寫的四撞種典為型過能程均燈為多岔變過撞程的聯(lián)一個帶特例袋：多變纖過程在狀嶄態(tài)參謝數(shù)坐下標(biāo)圖室上的冊表示。①n順時共針方補向增古大。兩圖紀(jì)的過蜓程線業(yè)和區(qū)辛間一誘一對設(shè)應(yīng)。②dv>0,功量餓為正蝕。③ds>0,熱量熱為正息。④dT>0絨→du>0竹，dh>0閑。n=0→pv0=p=常量等—定錄壓過真程；n=1→pv=常量慨—定陽溫過汽程；n=κ→pvκ=常量炸—絕傭熱過惑程；n=∞→p1/nv=p0v=v=常量懂—定咱容過蜂程.Th包e尖Po描ly議tr院op攜ic針P笛ro薦ce佛ss多變挺過程減的熵變：Th剛e服en掃tr耽op壯y條ch杠an王ge監(jiān)o攻f翁th千e洪p籌ol荒yt協(xié)ro箭pi份c鉤pr蝦oc鋤es疼s:即多變袖過程超的容積這變化袍功：Th值e求vo晴lu艇me附c殲ha啦ng必e梳wo味rk峽o申f歲th幣e給p邊ol小yt趁ro搭pi帶c萌pr之oc咸es食s:多變造過程鄭的熱量：Th拼e延he桿at的o宜f意th背e勢p湖ol可yt檔ro勒pi暢c僚pr迅oc自es船s:即按比校熱與若熱量廣之間熔的關(guān)掏系，敘上式榆可寫受為對比釘上面常二式芬，可鄙得多變狼比熱暫容為多變齒過程瓣的軸功：Th味e臂sh繩af孝t兄wo存rk活o獵f籃th慣e密p擁ol纏yt蜜ro洋pi導(dǎo)c糟pr饒oc婦es糟s:多變?yōu)⑦^程玻，彈因此脆有即多吳變過陳程的錘軸功仔等于槳容積稈膨脹鉛功的n倍，棗由此驚可得主：工程豬中，肆可按穗已有溉的熱德力過伴程來典求取央過程醬的多宋變指級數(shù)n。由可得鬧：所以工在lnp-l載nv的坐拘標(biāo)圖瘦上，鞏多變角過程勿可表澡示為揪一條客直線經(jīng)。又兔按多泉變過大程的械參數(shù)扮關(guān)系：對上倒式取決對數(shù)銷并整泛理后慈可以羊得到漫：定容定壓定溫絕熱（定熵）多變（定比熱）多變指數(shù)過程方程基本狀態(tài)參數(shù)關(guān)系式Δu,Δh,Δs容積變化功技術(shù)功熱量過程比熱容熱力枯過程巴公式震表4-皇1秘絕熱開過程諷是否階一定技是定付熵過蟲程？4-陳2崖定熵剝過程筍的過參程方漢程式鎮(zhèn)是否雞一定冠是pvk＝常量決？4-絲式3菜是否后所有弦的熱啄力過執(zhí)程都杏是多圖變過徐程？4-鍋4向試根倍據(jù)p-v圖上呆四種匙基本兆熱力雞過程蠢的過艘程曲前線的類位置承，畫羽出自下點1廉出發(fā)膝的下蘿述過描程的碎過程遼曲線丟，并墨指出姓其變它化范絡(luò)圍：(1緒)熱萬力學(xué)掩能增深大及夕熱力秋學(xué)能功減小辦的過碰程；(2扇)吸從熱過牌程及腫放熱具過程障。4-爭5鬧試根戚據(jù)T-s圖上匪四種緒基本昏熱力姨過程壁的過茄程曲普線的炭位置適，畫羞出自寺點1仗出發(fā)夠的下并述過針程的招過程遠(yuǎn)曲線字，并甘指出喪其變笨化范忠圍：(1姥)膨續(xù)脹作扶功的弄過程填及壓妻縮耗守功的贈過程犁；(2雕)壓弄力升撤高的偽過程貌及壓騎力降撲低的魂過程腫