文档介绍：第三章理想气体的性质
3-1 理想气体的概念
理想气体指分子间没有相互作用力、分子是不具有体积的弹性质点的假想气体
实际气体是真实气体,在工程使用范围内离液态较近,分子间作用力及分子本身体积不可忽略,热力性质复杂,工程计算主要靠图表
理想气体是实际气体p0的极限情况。
理想气体与实际气体
提出理想气体概念的意义
简化了物理模型,不仅可以定性分析气体某些热现象,而且可定量导出状态参数间存在的简单函数关系
在常温、常压下H2、O2、N2、CO2、CO、He及空气、燃气、烟气等均可作为理想气体处理,误差不超过百分之几。因此理想气体的提出具有重要的实用意义。
3-2 理想气体状态方程式
理想气体的状态方程式
Rg为气体常数(单位J/kg·K),与气体所处的状态无关,随气体的种类不同而异
理想气体在任一平衡状态时p、v、T之间关系的方程式即理想气体状态方程式,或称克拉贝龙(Clapeyron)方程。
通用气体常数(也叫摩尔气体常数)R
通用气体常数不仅与气体状态无关,与气体的种类也无关
气体常数之所以随气体种类不同而不同,是因为在同温、同压下,不同气体的比容是不同的。如果单位物量不用质量而用摩尔,则由阿伏伽德罗定律可知,在同温、同压下不同气体的摩尔体积是相同的,因此得到通用气体常数 R 表示的状态方程式:
气体常数与通用气体常数的关系:
M 为气体的摩尔质量
不同物量下理想气体的状态方程式
m kg 理想气体
1 kg 理想气体
n mol 理想气体
1 mol 理想气体
3-3 理想气体的比热容
1kg物质温度升高1K所需的热量称为比热容:
一、比热容的定义
物体温度升高1K所需的热量称为热容:
1mol 物质的热容称为摩尔热容 Cm ,单位:J/(mol•K)
标准状态下1 m3 物质的热容称为体积热容 C´,单位: J/(m3•K)
比热容、摩尔热容及体积热容三者之间的关系:
Cm=Mc= C´
定压比热容:可逆定压过程的比热容
二、定压比热容及定容比热容
热量是过程量,因此比热容也与各过程特性有关,不同的热力过程,比热容也不相同:
定容比热容:可逆定容过程的比热容