当前课程知识点：工程热力学（上） > 第3章 理想气体的性质与过程 > 3-1 理想气体状态方程 > Video 3-1 理想气体状态方程
对于理想气体的状态方程
大家学过物理都很熟悉
理想气体的状态方程 实际上就是
克拉贝龙状态方程
它有四种形式
所有遵循克拉贝龙状态方程的气体
都是理想气体
理想气体状态方程的四种形式
我们暂时列在这
前两个是以kmol为计量单位的
第一个是1kmol
也是 压力乘以摩尔容积
等于通用气体常数乘以温度
第二个状态方程是什么
是nkmol的理想气体
它的状态方程是 压力乘以容积等于
摩尔数乘以通用气体常数乘以温度
这两个状态方程大家应该很熟悉
我们来看后面两个
是以kg为计量单位的
对于每kg工质 它的状态方程就是
压力乘以比容等于气体常数乘以温度
对于mkg的工质 它的状态方程是
压力乘以容积等于工质的质量
乘以气体常数乘以温度
这是我们克拉贝龙状态方程的
四种表达形式
在利用状态方程的时候
提醒大家要注意几个问题
第一个是 摩尔容积
大家实际上有学过摩尔容积
它是阿伏伽德罗的一个假说
也就是说 相同温度压力下
各种理想气体的摩尔容积是相等的
而且在标准状况下
它的摩尔容积是有一个确切的数值的
所以摩尔容积经常来用作
表示工质的量的一个度量
第二个注意是 这里面有两个气体常数
一个是带下标m的
它是通用气体常数
还有一个 没有下标的就是R
Rm和R的区别和联系
我们来看 首先Rm是通用气体常数
而且它有确切的数值
在记住数值的同时
把这个单位也要同时记下来
通用气体常数
与气体的种类是没有关系的
所有的气体都适用 叫做通用气体常数
R 没有下标m的
叫做气体常数
它跟通用气体常数之间
差了一个摩尔质量
也就是说通用气体常数
除以某种气体的摩尔质量
就是这个气体的气体常数
气体常数当然跟气体的种类有关了
比如说 我们常用的空气
它的气体常数是0.287kJ/（kg.K）
我们再来看一个
对于克拉贝龙方程最后一点
在使用它的时候 一定要统一单位
注意事项
一个是 一定要绝对压力
我们前面有讲过
一定是绝对压力才是状态参数
所以在使用气体状态方程的时候
一定是用绝对压力
第二个 温度一定是热力学温标
一定是K
最后一点 要统一单位
建议大家用国际单位
而且 压力与气体常数之间的单位
一定要一致
也就是说 J对应的是pa
kJ对应的是kPa 这个一定要统一
不然的话就会出问题
我们来举一个例子
气体的容积告诉你了
温度也告诉你了 压力也告诉你了
温度是摄氏度
压力是表压力的读数是多少
然后环境压力告诉你了
请你做什么
请你来求 氮气的质量
气体的种类有了 它的容积有了
它的温度有了 它的压力有了
求质量 这很简单
用理想气体状态方程就可以求
但是 我们有四个答案
而且这四个答案
最终的数值是不一样的
说明这里面至少有三个是错误的
我们来看一下 各自错在什么地方
有没有正确的
怎么来检查
就要回到我们刚才说的
使用状态方程的时候
要注意那几点
一个是绝对压力
还有一个热力学温度
那我们就来看一下 首先第一个
它用的是绝对压力吗
温度用的是k吗 不是的
所以它是错的
第二个
它的单位也没有统一
用的也不是绝对压力
第三个单位没有统一
第四个
第四个是没有问题的
所以我们在使用的时候一定要注意
我们现在就把我们这一小节的重点
一起来总结一下
这一小节就是理想气体状态方程
它有四种表现形式 你都要会用
在使用理想气体状态方程的时候
要有几点注意
一个 压力一定是绝对压力
第二个 它的温度一定是热力学温度
第三点 单位一定要统一
-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
