知識(shí)點(diǎn)：理想氣體的內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算PPT

1、 1. 1.理想氣體內(nèi)能變化量的計(jì)算理想氣體內(nèi)能變化量的計(jì)算 對(duì)于理想氣體的定容過程，對(duì)于理想氣體的定容過程， ，于是由閉口系統(tǒng)能，于是由閉口系統(tǒng)能量方程有量方程有 ，再由熱量計(jì)算式，再由熱量計(jì)算式 合并兩式可得合并兩式可得 對(duì)于理性氣體，內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，理想氣體的內(nèi)對(duì)于理性氣體，內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，理想氣體的內(nèi)能變化量為能變化量為 式（式（1 1）是通過定容過程推導(dǎo)得出內(nèi)能變化值的計(jì)算公）是通過定容過程推導(dǎo)得出內(nèi)能變化值的計(jì)算公式，但是，由于理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的單值性函數(shù)，式，但是，由于理想氣體的內(nèi)能僅是溫度的單值性函數(shù)， 知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能

2、和焓變化量的計(jì)算 0wvvduq vvqc dTvvduc dTdTcduvTdcuv21（1 1）（1a1a）與比容或壓力無關(guān)。因此，上式可用于計(jì)算理想氣體任何過與比容或壓力無關(guān)。因此，上式可用于計(jì)算理想氣體任何過程的內(nèi)能變化。程的內(nèi)能變化。 在實(shí)際工程中，通常只計(jì)算兩個(gè)熱力狀態(tài)之間的內(nèi)能變?cè)趯?shí)際工程中，通常只計(jì)算兩個(gè)熱力狀態(tài)之間的內(nèi)能變化，應(yīng)用式（化，應(yīng)用式（1 1）計(jì)算內(nèi)能變化時(shí)，基本等同于定容過程的）計(jì)算內(nèi)能變化時(shí)，基本等同于定容過程的熱量計(jì)算。定容比熱可根據(jù)具體情況，選用定值比熱、真實(shí)熱量計(jì)算。定容比熱可根據(jù)具體情況，選用定值比熱、真實(shí)比熱或平均比熱進(jìn)行計(jì)算。比熱或平均比熱進(jìn)行計(jì)算。

3、 若按定值比熱計(jì)算，理想氣體的內(nèi)能變化為若按定值比熱計(jì)算，理想氣體的內(nèi)能變化為 若按平均比熱計(jì)算，理想氣體的內(nèi)能變化為若按平均比熱計(jì)算，理想氣體的內(nèi)能變化為 2. 2.理想氣體焓的變化量的計(jì)算理想氣體焓的變化量的計(jì)算)(12TTcuv102012tctcutvmtvm（2 2）（3 3）知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算 （1 1）工質(zhì)的焓）工質(zhì)的焓 前面講過，對(duì)開口系統(tǒng)隨物質(zhì)流傳遞的能量有四種，即前面講過，對(duì)開口系統(tǒng)隨物質(zhì)流傳遞的能量有四種，即內(nèi)能、宏觀動(dòng)能、重力勢(shì)能和流動(dòng)功。對(duì)內(nèi)能、宏觀動(dòng)能、重力勢(shì)能和流動(dòng)功。對(duì)1kg1kg工質(zhì)，隨物質(zhì)流工質(zhì)，隨物質(zhì)流

4、傳遞的能量為傳遞的能量為 其中其中u u和和pvpv取決于工質(zhì)的熱力狀態(tài)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，熱力取決于工質(zhì)的熱力狀態(tài)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，熱力學(xué)中引入一個(gè)新的物理量學(xué)中引入一個(gè)新的物理量焓。焓。 令令 或或 H H稱為總焓，稱為總焓，h h稱為比焓，簡(jiǎn)稱為焓，從上式中可得，由稱為比焓，簡(jiǎn)稱為焓，從上式中可得，由于于u u和和p p、v v都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以焓也是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)都是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)，所以焓也是工質(zhì)的狀態(tài)參數(shù) 212ucgzpvpVUHpvuhJ/kg J/kg （4 4）J J知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算 對(duì)于理想氣體對(duì)于理想氣體 上式表明，

5、對(duì)于理想氣體的焓值和內(nèi)能一樣，也是溫度上式表明，對(duì)于理想氣體的焓值和內(nèi)能一樣，也是溫度的單值函數(shù)。的單值函數(shù)。 焓在熱力學(xué)中是一個(gè)重要而常用的狀態(tài)參數(shù)，它的應(yīng)用焓在熱力學(xué)中是一個(gè)重要而常用的狀態(tài)參數(shù)，它的應(yīng)用對(duì)熱力學(xué)問題的分析和求解帶來很大的方便。對(duì)于開口系統(tǒng)對(duì)熱力學(xué)問題的分析和求解帶來很大的方便。對(duì)于開口系統(tǒng)焓是內(nèi)能和流動(dòng)功之和，焓具有能量意義，它代表物質(zhì)流傳焓是內(nèi)能和流動(dòng)功之和，焓具有能量意義，它代表物質(zhì)流傳遞的四部分能量中取決于熱力狀態(tài)的那兩部分能量。若流動(dòng)遞的四部分能量中取決于熱力狀態(tài)的那兩部分能量。若流動(dòng)工質(zhì)的動(dòng)能和位能可以忽略，則焓代表隨流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總工質(zhì)的動(dòng)能和位能可以忽略，則

6、焓代表隨流動(dòng)工質(zhì)傳遞的總能量。在沒有物質(zhì)流的閉口系統(tǒng)中，由于沒有工質(zhì)的流進(jìn)和能量。在沒有物質(zhì)流的閉口系統(tǒng)中，由于沒有工質(zhì)的流進(jìn)和流出，流出，pvpv不代表流動(dòng)功，所以，焓只是一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。不代表流動(dòng)功，所以，焓只是一個(gè)復(fù)合狀態(tài)參數(shù)。 （2 2）理想氣體焓的變化量的計(jì)算）理想氣體焓的變化量的計(jì)算 對(duì)于理想氣體的定壓過程，壓力對(duì)于理想氣體的定壓過程，壓力p=p=常數(shù)，其容積變化功常數(shù)，其容積變化功)(TfRTupvuh知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算 為為將其代入閉口系統(tǒng)能量方程將其代入閉口系統(tǒng)能量方程再由焓的定義式再由焓的定義式h=u+pvh=u+pv

7、，得，得 或或定壓過程的吸熱量，還可以用定壓比熱計(jì)算定壓過程的吸熱量，還可以用定壓比熱計(jì)算合并兩式可得合并兩式可得 對(duì)于理性氣體，焓是溫度的單值函數(shù)，理想氣體焓的變對(duì)于理性氣體，焓是溫度的單值函數(shù)，理想氣體焓的變 2211()pwpdvp vv2121()ppquwuup vv 21pqhhppqc dTppqdhppdhc dT知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)：理想氣體內(nèi)能和焓變化量的計(jì)算 化量為化量為 式（式（5 5）是通過定壓過程推導(dǎo)得出焓變化值的計(jì)算公式，）是通過定壓過程推導(dǎo)得出焓變化值的計(jì)算公式，但是，由于理想氣體的焓僅是溫度的單值性函數(shù)，與比容或但是，由于理想氣體的焓僅是溫度的單值性函數(shù)，與比容或壓力無關(guān)。因此，上式可用于計(jì)算理想氣體任何過程的焓變壓力無關(guān)。因此，上式可用于計(jì)算理想氣體任何過程的焓變化。化。 若按定值比熱計(jì)算，理想氣體的焓變化為若按定值比熱計(jì)算，理想氣體的焓變化為 若按平均比熱計(jì)算，理想氣體的焓變化為若按平均