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第三章纯物质的气体性质
ThermodynamicPropertiesOfpurifiedfluids
3.1理想气体状态方程
理想气体是一种经过科学抽象的假想气体,在自然界中并不
存在。但是,在工程上的许多情况下,气体工质的性质接近
于理想气体。因此,研究理想气体的性质具有重要的工程实
用价值。
本章重点讨论理想气体的性质、状态参数与热力过程的特点
及计算方法。
工质的定义:可实现热能和机械能相互转化的媒介物质。
对工质的要求:
(1)膨胀性(2)流动性(3)热容量
(4)稳定性,安全性(5)对环境友善(6)价廉,易大量获取
物质三态中气态最适宜
1.理想气体的基本概念
理想气体定义
一种经过科学抽象的假想气体模型,其气体分子是一些弹性的、
不占有容积的质点,分子相互之间没有作用力(引力和斥力)。
现实中没有理想气体,但是,当实际气体p→0,v→∞,T不太低时,
即处于远离液态的稀薄状态时,可视为理想气体。
可用简单的状态方程式描述。
实例:T常温,p7MPa的双原子分子,如O,N,Air,CO,H
222;
汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气。
不同时符合理想气体假设条件的气态物质称为实际气体。
气体的状态处于压力
33误差(%)
T/Kp/atmv/m/kgv测/m/kg考察按理想气体
较高、温度较低状态
30010.849920.849250.02状态方程求得的
的气体密度大、比容
300100.0849920.084770.26空气在表列温度、
小,分子本身容积不
3001000.00849920.008450.58压力条件下的比
容忽略,分子间的作
2001000.0056660.004623.18
体积v
用力随距离减小而急
9010.254980.247582.99
剧增大。
理想气体与实际气体没有明显界限,要根据工程计算所容许的
误差范围而确定是何种气体。
2.理想气体状态方程式
根据分子运动论:
玻尔兹曼常数
2mc22mc2
pNpvNvNvkT
3232
3每个分子的动能
1m体积分子数
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