第一节热力学的基本参量和定律 比热 单位质量流体温度变化1K所需要的热量称为比热,单位为 焦耳/千克·开。 对于气体而言,如果过程是在等压条件下进行,则称为等 压比热,用Cp表示;如果过程是在等容条件下进行,则称为 等容比热,用C表示。 从热力学知道,等压比热Cp、等容比热Cv与气体常数R之 间存在着如下的关系 Cp=Cy+R (8-1) 式中气体常数R的通用值为R=8314J/ kmol.K。各种不同气体的 气体常数值见表8-1
第一节 热力学的基本参量和定律 一、比热 单位质量流体温度变化1K所需要的热量称为比热，单位为 焦耳/千克·开。 对于气体而言，如果过程是在等压条件下进行，则称为等 压比热，用CP表示；如果过程是在等容条件下进行，则称为 等容比热，用CV表示。 从热力学知道，等压比热CP、等容比热CV与气体常数R之 间存在着如下的关系 CP=CV+R (8-1) 式中气体常数R的通用值为R=8314J/kmol·K。各种不同气体的 气体常数值见表8-1
第一节热力学的基本参量和定律 气体的等压比热与等容比热的比值叫做绝热指数,常用k 表示,即 k (8-2) 将式(8-2)代入式(8-1)可转化为 kR k-1 R C (8-4) k-1 对单原子气体k=1.66(如氩气、氦气等); 对双原子气体k=1.40(如氧气、空气等); 对多原子气体k=1.33(如过热蒸气等) 对干饱和蒸气k=1.135
第一节 热力学的基本参量和定律 气体的等压比热与等容比热的比值叫做绝热指数，常用k 表示，即 (8-2) 将式(8-2)代入式(8-1)可转化为 (8-3) (8-4) k=1.66 (如氩气、氦气等)； k=1.40 (如氧气、空气等)； k=1.33 (如过热蒸气等)； k=1.135。 V P C C k = −1 = k R CV −1 = k kR CP
第一节热力学的基本参量和定律 内能 宏观静止的流体,因其内部分子的热运动而具有的能量叫 做内能。常用符号e来表示,对于单位质量流体来说,其单位 是焦耳/千克。 流体的内能一般包括内动能和内位能两部分 内动能是温度的函数,而内位能是密度或比容的函数。 因此说,内能是热力状态的单值函数。在一定的热力状态下, 分子有一定的均方根速度和平均间距,也就有一定的内能,而 与到达这一状态的路径无关。这就是内能作为一个状态参量 的基本性质
第一节 热力学的基本参量和定律 二、内能 宏观静止的流体，因其内部分子的热运动而具有的能量叫 做内能。常用符号e来表示，对于单位质量流体来说，其单位 是焦耳/千克。 流体的内能一般包括内动能和内位能两部分。 内动能是温度的函数，而内位能是密度或比容的函数。 因此说，内能是热力状态的单值函数。在一定的热力状态下， 分子有一定的均方根速度和平均间距，也就有一定的内能，而 与到达这一状态的路径无关。这就是内能作为一个状态参量 的基本性质
第一节热力学的基本参量和定律 通常情况下,因气体的热力状态可由两个独立的状态参量 决定,所以其内能也一定是两个独立状态参量的函数,一般 可表达为 f(T, p) 对于完全气体,由于其分子之间没有作用力,故分子之间 就没有位能。这样,完全气体的内能就只是气体分子运动的动 能,而不包含内位能了。因此,完全气体的内能只是温度的单 值函数,而与密度或比容无关,即 =( 8-6) 由热力学知道,完全气体的内能变化可按下式计算 de=cut
第一节 热力学的基本参量和定律 通常情况下，因气体的热力状态可由两个独立的状态参量 决定，所以其内能也一定是两个独立状态参量的函数，一般 可表达为 e=f(T，ρ) (8-5) 对于完全气体，由于其分子之间没有作用力，故分子之间 就没有位能。这样，完全气体的内能就只是气体分子运动的动 能，而不包含内位能了。因此，完全气体的内能只是温度的单 值函数，而与密度或比容无关，即 e=f(T) (8-6) 由热力学知道， de=CV dT (8-7)
第一节热力学的基本参量和定律 对于定比热的完全气体,Cv常数,上式积分得 e=Cvt2-Tu (8-8) 如果以热力学零度为基准,即在T=0K时,e=0,则在TK 温度条件下的完全气体的内能为 e=CuT (8-9) 即完全气体的内能与热力学温度成正比
第一节 热力学的基本参量和定律 对于定比热的完全气体，CV =常数，上式积分得 e2 -e1=CV (T2 -T1 ) (8-8) 如果以热力学零度为基准，即在T=0K时，e=0，则在TK 温度条件下的完全气体的内能为 e=CVT (8-9) 即完全气体的内能与热力学温度成正比