《《理想氣體狀態(tài)方程》PPT課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《理想氣體狀態(tài)方程》PPT課件.ppt（29頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、二、理想氣體狀態(tài)方程,理想氣體不計(jì)粘性的的氣體 狀態(tài)氣體所處的某種客觀狀態(tài) 氣體的狀態(tài)常用一些物理量來描述，這種用于描述氣體狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)參數(shù)： 比容、壓力p、溫度T,狀態(tài)參數(shù)的數(shù)值僅決定于氣體的狀態(tài)，而與達(dá)到這種狀態(tài)所經(jīng)歷的變化過程無(wú)關(guān)。對(duì)于給定的狀態(tài)，所有的狀態(tài)參數(shù)都各有確定的值，當(dāng)有一個(gè)狀態(tài)參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，氣體的狀態(tài)也就發(fā)生了變化。,狀態(tài)參數(shù)： 比容、壓力p、溫度T,理想氣體的狀態(tài)應(yīng)符合：,說明：一定質(zhì)量的氣體狀態(tài)方程式，壓力和體積的乘積與其絕對(duì)溫度之比，穩(wěn)定后在某一瞬時(shí)為常數(shù)。,或：,壓力、比容與溫度三者之間的關(guān)系成為狀態(tài)方程,式中： p絕對(duì)壓力 Pa V氣體體積 m

2、3 T絕對(duì)溫度 K 氣體比容 m3/kg R氣體常數(shù) J /（kgk） J=Nm 干空氣：Rg=287.1 J /（kgk） 濕空氣：Rs=462.05 J /（kgk）,基本概念：,內(nèi)能： 分子的動(dòng)能和勢(shì)能之和； 熱量q ：在熱傳遞的過程中，傳遞能量的多少叫熱量；,比熱：1kg空氣溫度升高1K時(shí)所需要的熱量，比熱容簡(jiǎn)稱比熱：, 定容比熱：比容 =const 時(shí)的比熱, 定壓比熱：壓力 p=const 時(shí)的比熱,熱力學(xué)第一定律（能量守恒定律） 功和熱可互相轉(zhuǎn)換,即：氣體吸收的熱量等于氣體所增加的內(nèi)能和膨脹對(duì)外所作的功：,則定容比熱：,定壓比熱：,,在狀態(tài)變化過程中加上變化條件

3、，理想氣體狀態(tài)方程將有以下幾種形式：,（一）等容過程：,條件容積不變，比容 =const 時(shí)氣體狀態(tài)變化過程稱為等容變化過程，即1=2 ，此時(shí)有: p/T=const， p 1 /T 1 = p 2 /T2,,P,,,,1,,2,p 1、 T 1 、1,p 2 、T2 、2,在容積不變的條件下，氣體狀態(tài)變化時(shí)，其壓力與絕對(duì)溫度成正比,此時(shí)氣體對(duì)外作功=0：,此時(shí)增加的內(nèi)能為：,空氣的定容比熱：,J /（kgk）,（二） 等壓過程：,條件壓力不變，壓力 p=const 時(shí)氣體狀態(tài)變化過程稱為等壓變化過程，即p1=p2 ，此時(shí)有: /T=const， 1 /T1 = 2 /T2 或 V1 /T1

4、= V2 /T2,在壓力不變的條件下，氣體狀態(tài)變化時(shí)，其比容與絕對(duì)溫度成正比,此時(shí)氣體對(duì)外作功：,由式：,,對(duì)空氣,則,對(duì)于空氣：,等壓比熱,等容比熱,對(duì)于液體,對(duì)于液體而言，即使在等壓條件下加熱，體積變化也是很小的，即,油的比熱：,等溫過程,說明：在溫度不變的條件下，氣體狀態(tài)變化時(shí)，其壓力P與體積（比熱）成反比。,等溫過程內(nèi)能無(wú)變化，氣體所做的壓縮功為：,在等溫過程中，無(wú)內(nèi)能變化，加入系統(tǒng)的熱量全部變成氣體所做的功。在氣動(dòng)系統(tǒng)中氣缸工作、管道輸送空氣等均可視為等溫過程。,絕熱過程,當(dāng)系統(tǒng)與外界無(wú)熱量交換時(shí)，氣體的狀態(tài)變化過程稱為絕熱變化過程，其狀態(tài)方程為：,說明：氣體狀態(tài)變化與外界無(wú)熱量交換

5、。,對(duì)干空氣： 絕熱指數(shù) k=1.4 對(duì)飽和蒸汽： k=1.3,氣動(dòng)系統(tǒng)中快速充、排氣過程可視為絕熱過程。,下面，我們列出絕熱過程的其它幾個(gè)常用方程：,絕熱過程氣體作功為：,多變過程,不加任何限制條件的氣體的狀態(tài)變化過程稱為多變過程，（條件：氣體按其中間過程變化）其狀態(tài)方程為：,,同理，我們列出多變過程的其它幾個(gè)常用方程：,n多變指數(shù)； 嚴(yán)格地講，氣體變化過程大多是多變過程，前面介紹的四種變化過程是多變過程的特例，即：,,n=1,等溫過程,n=0,等壓過程,n=,等容過程,絕熱過程,n=k,三、濕空氣：,空氣中所含水份的程度用濕度和含濕量來表示。濕度的表示方法有絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度之分。

6、,（一）濕度： 1、絕對(duì)濕度：每立方米濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量稱為濕空氣的絕對(duì)濕度，常用表示,Rs=462.05 J /（kgk）,2、飽和絕對(duì)濕度：每立方米飽和濕空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量稱為飽和濕空氣的絕對(duì)濕度,此時(shí)濕空氣中水蒸汽個(gè)含量達(dá)到了最大限度。,3、相對(duì)濕度：在同溫度和同壓力下，絕對(duì)濕度和飽和絕對(duì)濕度之比稱為該溫度下的相對(duì)濕度,當(dāng)空氣絕對(duì)干燥時(shí)，ps =0 ,則=0， 當(dāng)空氣達(dá)到飽和時(shí)， ps = pb ,則=100%， 濕空氣的相對(duì)濕度在0100%間變化。 通常在=（6070）%范圍內(nèi)，人體感到舒適。 氣動(dòng)技術(shù)中規(guī)定各種閥的相對(duì)濕度不得大于90%,（二）含濕量,1、質(zhì)量含濕量：每公斤

7、質(zhì)量的干空氣中所混合的水蒸汽的質(zhì)量，用d表示,式中： ps = pb pg =p- ps 則：,2、容積含濕量：每立方米干空氣中所混合的水蒸汽的質(zhì)量，用d表示,由p9表14看出，當(dāng)溫度下降時(shí)空氣中水蒸汽的含量是降低的，從減少空氣中所含水分的要求來說，降低進(jìn)入設(shè)備的空氣溫度對(duì)除水是有利的。,四、自由空氣流量及析水量：,1、自由空氣流量： 經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后的空氣稱為壓縮空氣，沒經(jīng)壓縮處于自由狀態(tài)(一個(gè)大氣壓狀態(tài)下)的空氣稱為自由空氣?？諝鈮嚎s機(jī)鉻牌上：注明的流量就是自由空氣流量，空壓機(jī)就是按此流量來選擇的，兩者之間的關(guān)系為：,忽略溫度變化的影響有：,2、壓縮空氣的析水量：壓縮空氣一旦冷卻下來

8、，相對(duì)濕度將大大增加，到溫度降到露點(diǎn)以后，水蒸汽就要凝析出來。其計(jì)算式為：,式中：Qm 每小時(shí)的析水量, m3/h 空氣壓縮前的相對(duì)濕度, % d1b 、 d2b一溫度為T1或T2時(shí)飽和容積含濕量，kgm3； T1 、T2壓縮前或壓縮后空氣的絕對(duì)溫度，K； pb1溫度為T1時(shí)飽和空氣中水蒸汽的分壓力(絕對(duì))，MPa； pb2溫度為T2時(shí)飽和空氣中水蒸汽的分壓力(絕對(duì))，MPa,填空題：,1、不含水蒸氣的空氣為（ ），含水蒸氣的空氣稱為（ ），所含水分的程度用（ ）和（ ）來表示。 2、理想氣體是指（ ）。一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)變化的某一穩(wěn)定瞬時(shí)，其壓力、溫度、體積應(yīng)服從（ ）。一定質(zhì)量的氣體和外界沒有熱量交換時(shí)的狀態(tài)變化過程叫做（ ）。 3、在氣動(dòng)系統(tǒng)中，氣缸工作、管道輸送空氣等均視為（ ）；氣動(dòng)系統(tǒng)的快速充氣、排氣過程可視為（ ）。,（干空氣；濕空氣；濕度、含濕量） （沒有粘性的氣體；氣體狀態(tài)方程pV/T常數(shù)；絕熱過程） （等溫過程；絕熱過程）,