第一节 分析热力过程的目标和一般方法

工质热力过程分析计算的目的在于揭示过程中工质状态参数的变化规律以及能量转化情况,进而找出影响转化的主要因素。

实际过程是多种多样的,比较复杂,在多数情况下,通过合理的假设或者加以理想化,就可以将复杂的过程简化为简单的过程。最有实际意义的典型过程就是定容、定压、定温、定熵过程。

分析计算理想气体的热力过程要解决的问题和使用的方法归纳起来有如下几点:

(1)根据过程的特点,利用状态方程式及第一定律解析式,得出过程方程式p=f(v)。

(2)借助过程方程式并结合状态方程式,找出不同状态时状态参数间的关系式,从而由已知初态确定终态参数;或者反之。

(3)在p-v图和T-s图中画出过程曲线,直观地表达过程中工质状态参数的变化规律及能量转换情况。

(4)确定工质初、终态比热力学能、比焓、比熵的变化量。由理想气体比热容计算式可得 (当比热容为定值时)

由理想气体状态方程pv=RgT、热力学第一定律δq=cVdT+pdv、熵的定义式ds=及迈耶公式cV=cp-Rg整理可得 (当比热容为定值时)

式(4-1)~式(4-5)适合于比热容为定值的理想气体的任何过程,其中cVcp可由来确定。

(5)确定1kg工质对外作出的功和过程热量。在确定功和热量时可用w=qu+wqh+wt计算。