工程热力学的思维导图

工程热力学理想气体与实际气体部分，包含理想气体，实际气体状态方程，对比态定律与压缩因子图等。

第二章 气体的热力性质

• 理想气体
  • 性质
    • 分子之间没有作用力
    • 分子本身不占体积
    • 可用简单式子描述
    • 现实中没有理想气体，但当实际气体p→0，v→∞时的极限状态可视为理想气体
  • 理想气体状态方程
    • • p绝对压力(Pa)，v比体积（m3/kg），T热力学温度，R气体常数
    • • V质量为mkg气体所占的体积
    • • VM=Mv气体摩尔体积（m3/kmol），R0=MR通用气体常数（J/kmol▪k）
    • • V为nkmol气体所占有的体积
  • 气体常数（R）与通用气体常数（R0）
  • 比热容
    • 定义：单位物量的物质，温度升高或降低1K（1摄氏度）所吸收或放出的热量
    • 质量比热容c（kJ/(kg▪K)）
    • 体积比热容c'（kJ/(Nm3▪K)）
    • 摩尔比热容Mc（kJ/(kmol▪K)）
    • 定容比热容
    • 定压比热容
    • 关系
      • 梅耶公式，适用于理想气体
      • 比热容比
        • 对于固体和液体而言，其热膨胀性很小，可认为cp≈cV
    • 定值比热容
      • 摩尔定容比热容
      • 摩尔定压比热容
      • i是分子运动的自由度数目，单原子i=3，双原子i=5，多原子i=7
    • 真实比热容
      • 定压摩尔质量比热容
      • 定容摩尔比热容
    • 平均比热容
• 实际气体状态方程
  • 范德瓦尔方程
    • 对于1kmol实际气体
    • a、b为范德瓦尔常数，与分子大小及分子间作用力有关，随物质不同而异
  • 在物性曲线（相变）图（p-v）中，临界定温线的转折点c称为临界点，在临界点上气态和液态没有明显差别
  • 临界参数和范德瓦尔常数
• 对比态定律与压缩因子图
  • 压缩因子
    • 定义：在相同温度和压力下，实际气体的比体积v与按理想气体状态方程计算得到的比体积值vid之比，也称为压缩性系数，用z表示
    • • z>1，实际气体难压缩
      • z<1，实际气体易压缩
  • 对比态定律
    • 对比参数
      • Tr，pr，vr分别称为对比温度，对比压力和对比比体积
    • 范德瓦尔对比态方程
    • 对比方程
      • 对比态定律：对于满足同一对比方程式的各种气体，对比参数中若有两个相等，则第三个对比参数就一定相等，物质也就处于对应状态中