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第四章理想气体的力程及气体的

第一节四个典型的热力过程一、研究热力过程的目的系与外界进行能量传递，必须要通过工质的热力过程来实现，没有热力过程就不能进行能量交换。工程上实施热力过程有两个目的1）完成能量交2）使气体达到一定的状

二、研究热力过程所需的基本知识1.力学第一定（能量方程）2.理想气体状方程3.量δq、内能du、dh、膨功w、技术功w、熵ds的计算公式tq、u、h、w、w的算都已学，唯独没有学，t下面介用基本状参数求化的算公式

三、用p,v,t求Δs的公式导出可逆时能量方程为得由得所以（1）

代人（1）得由PV=RT得（2）代人（1）得由PV=RT得（3）

结论适用条件：1）理想气体，定值比热2）可逆与不可逆（尽管过程中用到可逆的条件，但因焓是状态参数）

四、分析热力过程应掌握的内容1.热力过程的特点2.过程方程（即初始状态参数遵守的方程）3.过程中系统与外界交换能量的计算4.热力过程在P-v图，T-S图上的表达

五.四种典型热力过程分析（定容，定压，定温，等熵）1.定容过程①特点v=const或v=v21②过程方程③能量分析（定容过程系统的吸热量用于提高其内能）

④在图上的表示在p-v图上很直观

为在T-S图上分析，将故定容过程在T-S图上应如下图所示

2.定压过程①特点②程方程③能量交换（定压过程系统的吸热量用于提高其焓）

④在图上的表达在P-V图上表达直观p2’12v

在T-S图上要分析曲线的特征T定容过程2定压过程12’s

分析判断例1在T-S图上等P线与等V线有何区别等压过程斜率等容过程斜率因为所以因此，在T-S图上，等容线比等压线陡

例2在T-S图上判断两条等压线压力值的大小分析：在T-S图上任给两等压线p、p，作等温线1-2。对于1-2p1p21过程有：2T12ss1s2掌握判断过程，记住结论

例3在T-S图上判断两条等容线比容值的大小分析：在T-S图上任给两等容线v1v2v、v，作等温线1-2。对于1-21过程有：2T12ss1s2掌握判断过程，记住结论

3.定温过程①特点T=C或②过程方程

③能量变化

④表达在P-V图上pv=c,即等轴双曲线p在T-S图上更加直观v注：可利用状态方程判断等值线的大小T在P-v图上，曲线的斜率为：s

4.等熵过程⑴首先应导出等熵过程方程由能量方程知等熵时即又

即

⑵分析过程特点①②过程方程由上式及状态方程可得到以下方程注：作业推导这些关系式

③能量方程

由技术功的定义式积分可得可见可逆绝热时技术功等于膨胀功的K倍

④p-v,T-S图上表示T-S图上很直观，在p-v图上，为分析曲线的形状，首先分析曲线的斜率

sT而等温过程的斜率为可见：等熵过程的斜率为等温过程的K倍，显然等熵过程线比等温线更陡，如图

作:1)思考中4-2，4-32)明在等S程中有①②

第二节多变过程四个典型过程只是实际过程的一些理想模型，而实际热力过程可用最一般的过程方程即多变过程来表示，即n-多变指数一、多变过程与四个典型过程的关系n=0n=1p=c等压过程等温过程n=k等熵过程等容过程n=±∞

因为变形时即所以

二、多变过程指数n的确定（即平均多变指数n的确定）由因此，只要测出某过程前后的p,v。即可求得多变过程的平均多变指数。如将过程取得足够短，平均n就很接近实际值

三、多变比热c与定容比热c的关系nv

四、多变过程在p-v、T-s图上的表达及能量分析1.任给一热力过程时如何分析过程中能量的变化？分析此问题，必须具备以下知识：①四个典型热力过程在P-V、T-S图上的位置、方向。②四个典型热力过程在P-V、T-S图上等值线的变化趋势。③各种量的计算公式。

本部分应掌握的内容：1.四个典型热力过程在P-V、T-S图上的位置、方向。2.四个典型热力过程在P-V、T-S图上等值线的变化趋势。3.给定任一多变过程时，能量的增减情况。4.根据要求在P-V、T-S图上绘出热力过程及热力循环。

五、多变过程传递的能量

练习题一、将满足下列要求的多变过程绘制在示功图上(工质为空气）。1）工质增压、升温、放热；2）工质膨胀、降温、放热；3）n=1.6的膨胀过程，并判断热量、膨胀功、以及内能的正负。4）n=1.3的压缩过程，并判断热量、膨胀功、以及内能的正负。

二、某热力循环依次经历以下五个热力过程完成循环。定容吸热；定压吸热；定温放热；定熵膨胀；定温吸热。将此热力循环绘制在示热图示功图上。三、某热力循环依次经历以下五个热力过程完成循环。定熵压缩；定容吸热；定压吸热；定熵膨胀；定容放热。将此热力循环绘制在示热图示功图上。四、思考题4-2；4-6；4-7

作业：思考题4-5，4-3习题4-1，4-2，4-8

第三节压气机的理论压缩轴功一．压缩空气