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各位同学好
欢迎回到《工程热力学》MOOC课堂
现在我们开始第三章
理想气体的性质与过程的学习
这一章的内容实际上包括两大块
前部分是理想气体的性质
包括理想气体的状态方程 比热容
理想气体的内能 焓以及熵的计算
然后是理想气体的过程
首先是 热力过程研究的方法和步骤
接下来 是以等熵过程为例
来介绍一下
理想气体过程的研究方法
然后是理想气体的
四个基本过程的分析
最后 是气体压缩的分析
当然它的工质用的是理想气体
首先先来看一下
我们为什么要讲理想气体的性质
我们来看一下
这是我们前面介绍的
蒸汽动力循环的示意图
我们经过热力学第一定律的分析
我们知道 对于汽轮机
它输出的功 实际上就是焓的降低
也就是焓的变化量 是它输出的功
对于水泵
它消耗的功实际上
也是焓的变化量
然后锅炉
以及凝汽器里面
不管是吸收的热量 还是放出的热量
都是焓的变化量
所以在计算功和换热量的时候
实际上算焓变
焓的变化量实际上就涉及到
工质的性质特点
回顾一下我们前面讲过的
《工程热力学》的研究内容
一个是 能量转换的基本定律
再一个 就是工质的
基本性质与热力过程
理想气体
就是《工程热力学》中
用的两大类工质中的一类
我们刚才说了
《工程热力学》中工质有两大类
第一类 就是理想气体
另外一类 是实际气体
什么样的气体是理想气体
它可以用简单的式子来描述
这个简单的式子是什么
就是我们后面要介绍的
理想气体的状态方程
理想气体有哪些
比如说 汽车发动机
和航空发动机中
以空气为主的燃气
它就以作为理想气体来处理
还有空调中的湿空气
它也是可以作为理想气体来处理的
而作为实际气体
它是不能用简单的式子来描述的
比如说 火电发电中
用的工质 水蒸气
还有制冷空调中用的制冷工质
它都是实际气体
关于实际气体 我们在第六章
将以水为代表来介绍
水和水蒸气的性质以及过程
其它的实际气体的性质和过程
与水和水蒸气是类似的
我们将在第六章介绍
这一章 我们要学习的是理想气体
我们首先来看一下理想气体的模型
实际上它就是两个假设
一个是分子之间没有相互作用
它有的只是弹性的碰撞
这是第一点
第二点 分子本身不占容积
也就是说 把它看成一个质点
它是不占容积的
在我们的现实中是没有理想气体的
什么情况下 可以作为理想气体
一般来说 当实际气体的压力很小
它的比容还很大
它的温度不太低的时候
也就是说 它远离液态的稀薄状态的时候
可以作为理想气体来处理
我们刚才说了
当实际气体压力很小 比容很大
温度不太低的时候
也就是说 远离液态的稀薄状态时
可以作为理想气体来处理
但是这个说得有点太泛泛
我们稍微再量化一点
一般来说 温度大于等于常温
压力小于7兆帕的 双原子分子
我们可以把它作为理想气体
比如说氧气 氮气 空气 一氧化碳 氢气
等等
都可以作为理想气体
比如说 汽车发动机中
以空气为主的燃气
它是理想气体
一般而言 三原子分子
比如说水蒸气 二氧化碳
是不能当作理想气体的
但是 特殊的情况下
比如说空调中的湿空气
还有高温燃气中的二氧化碳
因为它所占的份额浓度比较低
分压比较低
所以 可以作为理想气体来处理
我们更关心的是 对理想气体
怎样进行量化的计算
也就是说 状态参数之间的
函数关系是怎样的
这就是我们下一小节要介绍的
理想气体的状态方程
-0-0 导引
-0-1 热能及其利用
-0-1 作业
-0-2 热能转换装置工作过程简介
-0-2 作业
-0-3 工程热力学的研究内容及方法
-0-3 作业
-0-4 工程热力学与中国能源战略及环保
-0-4 作业
-绪论 章节小测验
-1-1 热力系统
-1-1 作业
-1-2 状态和状态参数
-1-2 作业
-1-3 基本状态参数
-1-3 作业
-1-4 平衡状态
-1-4 作业
-1-5 状态方程、坐标图
-1-5 作业
-1-6 准静态过程与可逆过程
-1-6 作业
-1-7 功量
-1-7 作业
-1-8 热量与熵
-1-8 作业
-1-9 热力循环
-1-9 作业
-第1章小结及讨论习题课
-第1章 章节小测验
-2-1 热力学第一定律的本质
-2-1 作业
-2-2 热力学第一定律的推论——内能
-2-2 作业
-2-3 闭口系统能量方程
-2-3 作业
-2-4 开口系统能量方程与焓
-2-4 作业
-2-5 稳定流动能量方程与技术功
-2-5 作业
-2-6 稳定流动能量方程的应用
-2-6 作业
-第2章小结
-第2章讨论习题课
-第2章 章节小测验
-3-0 导引
-3-1 理想气体状态方程
-3-1 作业
-3-2 比热容
-3-2 作业
-3-3 理想气体的内能、焓、熵和比热容
-3-3 作业
-3-4 理想气体比热容、内能、焓和熵的计算
-3-4 作业
-3-5 研究热力过程的目的和方法
-3-5 作业
-3-6 理想气体的等熵过程
-3-6 作业
-3-7 理想气体热力过程综合分析
--Video 3-7（2）基本过程在p-v图和T-s图上的表示
-3-7 作业
-3-8 气体的压缩
-3-8 作业
-3-9 活塞式压气机压缩过程分析
-3-9 作业
-第3章小结及讨论习题课
-第3章 章节小测验
-4-0 导引
-4-1 热二律的表述与实质
-4-1 作业
-4-2 卡诺定理与卡诺循环
-4-2 作业
-4-3 克劳修斯不等式及熵的引出
-4-3 作业
-4-4 不可逆过程熵的变化
-4-4 作业
-4-5 孤立系统熵增原理
-4-5 作业
-4-6 熵方程及对熵的小结
-4-6 作业
-4-7 熵与不可逆及熵的物理意义
-4-7 作业
-第4章讨论习题课
-4-8 㶲及其计算
-4-8 作业
-第4章 章节小测验
-5-0 导引
-5-0 作业
-5-1 活塞式内燃机动力循环
-5-1 作业
-5-2 活塞式内燃机几种循环的比较
-5-2 作业
-5-3 斯特林循环
-5-3 作业
-5-4 勃雷登循环
-5-4 作业
-5-5 提高勃雷登循环热效率的其它途径
-5-5 作业
-5-6 动力循环的一般规律
-第5章 章节小测验
-期末考试
