工程热力学课件 第三章 气体的比热和热量

29.307
9
37.681
常见工质的cv和cp的数值
0oC时： cv,air= 0.716 kJ/kg.K cp,air= 1.004 kJ/kg.K cv,O2= 0.655 kJ/kg.K cp,O2= 0.915 kJ/kg.K
1000oC时： cv,air= 0.804 kJ/kg.K cp,air= 1.091 kJ/kg.K cv,O2= 0.775 kJ/kg.K cp,O2= 1.035 kJ/kg.K
第三章 气体的比热和热量
第一节 热量与比热的概念
一、热量 1J＝1N.m=0.2388cal 1kJ=0.2388kcal 1cal＝4.1868J 1kcal＝4.1868KJ
二、比热（比热容）
单位物量的物质升高1K或1℃所需要的热量
C＝
q t
2
－
t
kcal／kg℃ kcal／kg。K
1
（一）气体工质的比热种类 重量比热 c 定容重量比热 cv 定压重量比热cp 容积比热 c’ 定容容积比热 cv’ 定压容积比热cp’ 摩尔比热 μc 定容摩尔比热μcv 定压摩尔比热μcp C＝
c

＝C’
v0
C’＝Cγ0＝
c
22 . 4
Cm=μ· c=22.414C’
（二）影响比热的因素 1、气体比热与组成气体分子的原子数有关 2、气体比热与压力和温度有关 3、气体比热与气体过程的性质有关
气体的定压摩尔比热和定容摩尔比热
气体种类 定容摩尔比热μCv 定压摩尔比热μCp
Kcal/Mol. Kj/kmol. Kcal/Mol. KБайду номын сангаас/kmol. k k ℃ ℃ 单原子气 3 体 双原子气 5 体 多原子气 7 体 12.560 20.934 5 7 20.934 29.307
二、应用平均比热计算热量
t2 Q＝G （Cm t2－ t1 t2 Cm t1） kcal t1
t2 t2 Q＝V0（ Cm’ t2 － Cm’ t1 ）kcal t1 t1
第四节 混合气体的比热
混合气体的比热取决于它的组成成分 和组成气体的比热
n
Ch＝g1c1＋g2c2＋……＋gncn＝ ∑ gici
25oC时： cv,H2O= cp,H2O= 4.1868 kJ/kg.K
第二节 真实比热与平均比热
C
比热与温度的关系
C E M
dq
B
N C2
A C1
D
G
dt
F
t
t1
t2
第三节 应用比热进行热量计算
一、应用定值比热计算热量
设空气的重量为Gkg，在定压过程中温度自t1升高到t2所需要的热量 为： Q＝GCP（t2－t1）kcal 若空气的容积为V0标准米3（Nm3），在定压过程中温度自t1升高到 t2所需要的热量为： Q＝V0CP’（t2－t1）kcal
i＝1 n
Ch’＝r1c1’＋r2c2’＋……＋rncn’＝∑
i＝1
r ic i






习题三 1、今有15公斤60℃的水与25公斤10 ℃的水相混合，试求混合温度。 2、在一个V＝70升的贮气罐中，装有p＝2表压，t1＝50 ℃的空气， 如将此空气加热到t 2＝300 ℃，试求所需的热量（已知空气的定容重 量比热Cv＝0.173kcal／kg. ℃) 3、某蒸汽锅炉的排烟容积为8000Nm3／h，排烟温度为500 ℃，经省 煤器后温度降到200 ℃，试问能利用的热量有多少？（把烟气近似当 作空气） 当水量是10000kg／h，问水的温度上升了多少度？ 4、现有两台暖风机，已知其中一台的风量为5000m3/h,出风温度为 60 ℃；另一台的风量为6900m3／h，出风温度为45 ℃ 。这两台暖风 机的进风温度都是15 ℃。试问哪一台暖风机的放热量大？ 5、锅炉烟气的容积成分为rCO2＝12％， rO2＝6％ rN2＝82％，现将 5Nm3的烟气在等压下从t1＝1400 ℃冷却到t2＝300 ℃，试按比热表 计算烟气所放出的热量。 6、内燃机的废气的摩尔成分如下：mco2＝0.0748、 mH2O＝0.068、 mO2＝0.119、 mN2＝0.853，试求在定压下这种气体由450 ℃冷却 到20 ℃时所放出的热量。