一、状态方程是什么?

状态方程是表征流体压强、 流体密度、 温度等三个热力学参量的函数关系式。不同流体模型有不同的状态方程。它可用下述关系表示p=p(ρT)或U=U(ρT)来表示,式中p为压强;ρ为流体密度;T为热力学温度;U为单位质量流体的内能。完全气体的状态方程为p=ρRT,式中R为气体常数;;R=287. 14m2/(s2K)。比热为常数的完全气体的状态方程为U=CvT,式中Cv为定容比热。

扩展资料:

研究方向

状态方程在理论研究和实际应用中都很重要,但迄今为止还没有一个状态方程能满意地应用于所有工程分析,因此有关状态方程的研究仍很活跃。许多学者正致力于建立普遍适用的、有严格理论基础的状态方程,目前已取得某些进展,例如对伦纳德-琼斯流体(分子间力遵守伦纳德-琼斯位能函数模型)已建立比较精确的状态方程。

但如考虑到分子的不同形状,还有大量问题等待解决。关于状态方程研究的重点仍是半经验方程。一方面,努力寻找形式简单、参数较少但又能适用于气(汽)液两相以至于临界区域的新方程,同时扩大现有方程的应用范围。此外,为更精确地计算混合物的p-V-T关系,正在研究适应范围广、精确度高的混合规则。

二、什么是状态方程?

就是“范德华方程”。

实际气体的常用状态方程之一。

1mol实际气体的该方程式中p、T、Vm、R分别为实际气体的压力、热力学温度、摩尔体积和摩尔气体常数;α、b是范德华常数,可由实验确定其值,对指定种类气体是常数,对不同种类气体具有不同值。

其中b称为排除体积(excluded volume),是由于实际气体分子占有体积而使1mol气体分子自由活动的空间由理想气体的值Vm减小到(Vm-b)的修正量。b的值约为1mol气体分子固有体积的4倍。式中称为实际气体的内压力(internal pressure),是因气体分子间具有引力作用而造成的1mol气体对容器壁所施压力相对理想气体之值的减小值。

利用临界点条件,可由临界温度、压力值算出α和b。

在压力不是非常大的情况下,该方程能较准确地描写实际气体的p、Vm、T间的关系,能指出临界点的存在,并能与低于临界温度时实际气体可以液化等事实相符合,是理论意义与实际意义兼具的状态方程。

三、什么是状态方程

为了满足复杂系统的需要,从上世纪60年代发展起来一种新的理论,即现代控制理论。近年来,现代控制理论及计算机应用的发展,给系统动态特性的研究开辟了新的途径。这就是现已广泛使用的计算机数字仿真,用这种方式进行辅助设计和分析是非常有效的。仿真所依据的数学模型就是现代控制理论所叙述的状态方程,用状态方程研究系统动态特性的方法,称为状态变量法,也称为状态空间法。

输人变量:U=[Th u]

系统的状态方程:X=AX+BU

系统的输出方程:Y=CX+DU

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四、状态,状态变量,状态方程的概念及定义?

状态是指在某个给定时刻电路必须具备的最少信息量,它们和从该时刻开始的任意输入一起就足以完全确定今后该电路在任何时刻的性状。

状态变量就是电路的一组独立的动态变量,在任何时刻的值组成了该时刻的状态。电容上的电压和电感上的电流或磁通就是电路的状态变量。

对状态变量列出的一阶微分方程称为状态方程。