气体的热力性质答案

气体的热力性质

本章提要及安排

本章提要:

本章主要讲述理想气体性质。理想气体性质是指可以忽略分子自身占有的体积和分子间的相互作用力对气体宏观热力性质的影响。在通常的工作参数范围内，按理想气体性质来计算气体工质的热力性质具有足够的精确度，其误差在工程上往往是允许的。理想气体性质是研究工质热力性质的基础。理想气体性质反映了气态工质的基本特性，更精确的气体、蒸气的热力性质表达式，往往可以在理想气体性质的基础上引入各种修正得出，本章对此亦作了简单的介绍。

本章要求:

1．理解理想气体的概念，掌握理想气体状态方程式的应用。 2．掌握理想气体比热容及热力学能、焓和熵等状态参数的计算。 3．了解实际气体的状态方程式。

4．初步掌握依据实际气体状态方程式导得气体各种状态参数的方法。 学习建议：

本章学习时间建议共4学时：

1．理想气体性质 1学时 2．理想气体比热容及参数计算 1学时 3．实际气体状态方程 1学时 4 .实际气体比热容及焓、熵函数 1学时

5．1 理想气体性质

本节知识点： 理想气体状态方程 理想气体热系数 理

第二章 气体热力学性质

第一节 理想气体的性质

一、理想气体：

1、假设：①气体分子是弹性的、不占据体积的特点；

②气体分子间没有相互作用力。

对于气体分子的体积相对气体比容很小，分子间作用力相对于气体压力也很小时，可

作为理想气体处理。 2、状态方程

理想气体在任一平衡状态时的压力P、温度T、比容v之间的关系应满足状态方程，

即克拉佩龙方程 Pv= RT

mkg质量气体为： Pv=mRT=mR0T

R 气体常数，反映气体特征的物理量，和气体所处状态无关； n 物质的量（千克数或摩尔数）； R0 通用气体常数，与气体状态、其他性质无关的普适恒量； R0??R?831415J/Kmol?K

CV,CP分别表示定压比容及定容比容，对于理想气体，他们仅是温度的单值函

数，CV?CP 其 CV?CP?R 比值CV/CP?k（绝热指数） 标准状态时（压力未101.325Kpa, 0℃） 单原子气体 k=1.66?1.67 双原子气体 k=1.40?1.41

第二章 气体热力学性质

第一节 理想气体的性质

一、理想气体：

1、假设：①气体分子是弹性的、不占据体积的特点；

②气体分子间没有相互作用力。

对于气体分子的体积相对气体比容很小，分子间作用力相对于气体压力也很小时，可

作为理想气体处理。 2、状态方程

理想气体在任一平衡状态时的压力P、温度T、比容v之间的关系应满足状态方程，

即克拉佩龙方程 Pv= RT

mkg质量气体为： Pv=mRT=mR0T

R 气体常数，反映气体特征的物理量，和气体所处状态无关； n 物质的量（千克数或摩尔数）； R0 通用气体常数，与气体状态、其他性质无关的普适恒量； R0??R?831415J/Kmol?K

CV,CP分别表示定压比容及定容比容，对于理想气体，他们仅是温度的单值函

数，CV?CP 其 CV?CP?R 比值CV/CP?k（绝热指数） 标准状态时（压力未101.325Kpa, 0℃） 单原子气体 k=1.66?1.67 双原子气体 k=1.40?1.41

理想气体及其混合物的热力性质

第四章 理想气体及其混合物的热力性质

一、判断题

1． 不论何种理想气体都可用pV=mRT计算，其中p的单位是Pa；V的单位是m3；m的单位是kg； R的单位是（J/mol k）；T的单位是K。( )

2． 理想气体常数R仅取决于气体的性质，而与气体的状态无关。( )

3． 理想气体只有取定比热容时，才能满足迈耶公式cp-cv=R。( )

4． 对同一种理想气体，其cp>cv。( )

5． 如两种理想气体的质量比热相等，则它们的体积比热也相等。( )

6． 双原子理想气体的绝热指数k=1.4。( )

7． 理想气体的cp和cv都是温度的单值函数，所以两者之差也是温度的单值函数。( )

8． h=cp T适用于理想气体的任何过程；对于实际气体仅适用于定压过程。( )

9． 公式du= cvdT不仅适用于理想气体，也适用于实际气体的定容过程。 （ ）

10． 理想气体的内能、焓和熵都只是温度的单值函数。 （ ）

11． 工质完成某一个过程，热力学能不变，则焓也不变。（ ）

12． 理想气体温度升高后热力学能、焓一定升高。( )

13． 理想气体的熵增计算式是根据可逆过程推导所得，但适用

工程热力学 第三章气体热力性质和热力过程

第三章 气体热力性质和热力过程

3-1 已知氖的相对分子质量为20.183，在25℃时比定压热容为 1.030 kJ／(kg.K)。试计算(按理想气体)： (1)气体常数；

(2)标准状况下的比体积和密度；

(3)25℃时的比定容热容和热容比。 解：（1）气体常数 Rg?R8.31451J/(mol?K)??411.951J/(kg?K)?0.411956kJ/(kg?K) ?3M20.183?10kg/mol （2）由理想气体状态方程

pv?RgT得

比体积v?密度??RgTp?411.956J/(mol?K)?273.15K3?1.111m/kg 51.01325?10Pa11??0.900kg/m3 3v1.111m/kg （3）由迈耶分式 cp0?cv0?Rg得 比定容热容

cv0?cp0?Rg?1.030kJ/(kg?K)?0.411956kJ/(kg?K)?0.618kJ/(kg?K) 热容比?0?

cp0cV0?1.030kJ/(kg?K)?1.667

0.618kJ/(

讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。

范德瓦耳斯气体的热力学性质

陈东 2008061144

(黔南民族师范学院物理与电子科学系，贵州都匀 558000)

【摘 要】 讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能，给出相应的数学表达式，并对相应问题进行讨论。 【关键词】 范德瓦尔斯气体；内能；熵；焓；自由能；绝热过程；节流过程

Van der Waals gas thermodynamic properties

Chen Dong 200806114

( Qiannan Normal College for Nationalities Department of physics and electronic science, Guizhou Tuyun 558000)

[ Abstract ] to discuss Van Der Waals gas internal energy, entropy, enthalpy and free energy, the corresponding mathematical expressions, and the relative problems are discu

讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能,给出相应的数学表达式,并对相应问题进行讨论。

范德瓦耳斯气体的热力学性质

陈东 2008061144

(黔南民族师范学院物理与电子科学系，贵州都匀 558000)

【摘 要】 讨论范德瓦尔斯气体的内能、熵、焓和自由能，给出相应的数学表达式，并对相应问题进行讨论。 【关键词】 范德瓦尔斯气体；内能；熵；焓；自由能；绝热过程；节流过程

Van der Waals gas thermodynamic properties

Chen Dong 200806114

( Qiannan Normal College for Nationalities Department of physics and electronic science, Guizhou Tuyun 558000)

[ Abstract ] to discuss Van Der Waals gas internal energy, entropy, enthalpy and free energy, the corresponding mathematical expressions, and the relative problems are discu

第二章 气体的热力性质

本章要求：掌握理想气体和实际气体概念，熟练应用理想气体状态方程及理想气体定值比热进行各种热力计算。了解实际气体状态方程的各种表述形式及应用的适用条件。

1.基本概念

理想气体：气体分子是由一些弹性的、忽略分子之间相互作用力（引力和斥力）、不占有体积的质点所构成。

比热：单位物量的物体，温度升高或降低1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的比热。 定容比热：在定容情况下，单位物量的物体，温度变化1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的定容比热。

定压比热：在定压情况下，单位物量的物体，温度变化1K（1℃）所吸收或放出的热量，称为该物体的定压比热。

定压质量比热：在定压过程中，单位质量的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为该物体的定压质量比热。

定压容积比热：在定压过程中，单位容积的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为该物体的定压容积比热。

定压摩尔比热：在定压过程中，单位摩尔的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为该物体的定压摩尔比热。

定容质量比热：在定容过程中，单位质量的物体，当其温度变化1K（1℃）时，物体和外界交换的热量，称为

第三章 理想气体的性质和理想气体的热力过程

英文习题

1. Mass of air in a room

Determine the mass of the air in a room whose dimensions are 4 m×5 m×6 m at 100 kPa and 25℃

2. State equation of an ideal gas

A cylinder with a capacity of 2.0 m contained oxygen gas at a pressure of 500 kPa and 25℃ initially. Then a leak developed and was not discovered until the pressure dropped to 300 kPa while the temperature stayed the same. Assuming ideal-gas behavior, determine how much oxygen had leaked out of the cylinder by the time the leak was discovered.

3

3. T

第六章蒸汽的热力性质

一、是非题

1．任何系统处于平衡态时，其熵必然具有最大。 （ ） 2．任何系统处于平衡态时，其功势函数具有最小。 （ ） 3. 系统的各部分具有相同的温度和压力，该系统一定处于平衡态。 （ ） 4．在p—T相图上各饱和曲线的斜率恒为正值。 （ ） 5．在任何压力下，液体定压地转变为气相都将经过液—气平衡的饱和状态。（ ） 6．在湿蒸气区进行的绝热节流过程总是呈节流冷效。 （ ） 7．在定压过程中有q＝cpdT，所以定压加热过程必然是温度升高的过程。 （ ） 8．在相转变时，物质总是由浓度较高的相转变为浓度较低的相。 （ ） 9．不同工质的热力性质图表对基准点有不同的选择。 （ ） 10．不同著作者编制的同一种工质的热力性质图表可能选定不同的基准点。（ ） 11．给定的状态点都必须已知二个独立强度参数才能根据蒸气的热力性质表确定其余的状