第四章理想气体的热力过程
概述
热能机械能的相互转化是靠工质在热力设备中吸热、膨胀、压缩等状态变化的过程来实
现的，这个状态变化的过程就是热力过程，那么，在前面第一章研究的平衡状态，第二章研究理想气体的性质以及第三章研究分析开、闭口系热力状态变化的工具热力学第一定律都是为这一章打基础。前面第三章已提到过相同的工质在相同的温度下，不同的热力过程，能量转化的状
况是不同的。qPqV，wv膨0，wp技0，因此工程上实际过程多种多样、复杂、多
变，不是可逆过程，据传递能量的工质不一不可能一一加以研究，何况逐个研究不总结规律性的知识用途也不大。因此，我们仍采用热力学常用的方法，对复杂多样的热力过程进行合理化的假
设。认为是理想气体的可逆过程，这就是我们下面要研究的理想气体○V○P○T○S。
○P：例如各种环热设备，工质一面流动一面被加热，流动中克服阻力的压力降与其压力相比小
很多，故认为压力不变。
○V：汽油机工作时，火花塞一点火，气缸内已被压缩的可燃混合气即燃烧，在一瞬间烧完，这
期间气缸与外界无质量交换，活塞移动极微，可近似定容过程。
○T：如往复式压气机，气体在气缸中被压缩时温度升高，为了省功气缸周围有冷却水套，若冷
却效果好，气缸中温度几乎不变，可近似定温过程。
○S：例气缸中燃烧产物在气缸中膨胀对外作功过程，由于工质与外界交换的热量很少可略去不
计，认为是定熵过程。上述过程实际上是略去次要因素后的一个等同特征，就是过程中有一个状
态参数不变，对理想气体ufthft这研究起来就方便很多，而且只有实际意义。
41研究热力过程的目的及方法
一．目的1．实现预期的能量转化，合理安排热力过程，从而来提高功力装置的热经济性。
2．对确定的过程，也可预计热功之多少。
二．解决的问题1．根据过程特点，寻找过程方程式2．分析状态参数在过程中的变化规律
3．确定热功转化的数量关系，及过程中uhs的变化
4．在PV，TS图上直观地表示。三．方法依据1．热力学第一定律解析式可逆过程
qdupdvqdhvdp
2．理想气体性质
热功靠工质膨
胀实现，但即使工质膨胀能力很大，如不给外界条件，也难以实
现热功。而且
外界条件不同，
热功能力也不
同，例前面
内容cpcv。
f状态方程式理气比热从这两个依据出发，所要解决的问题就是上述要达到的目的。
42定容过程
1．定义：气体在状态变化过程中容积保持不变r