气体的压缩是通过压缩机械来完成的，常用的压缩机械有压缩机、鼓风机和引风机等，压缩过程是耗功过程。气体的膨胀可通过产功机械（如透平、汽轮机等）或节流设备（如文丘里管、阀门等）来实施，它是压缩过程的逆过程。图11-7给出了气体压缩过程的p-V示意图。

图11-7　气体压缩过程的pV示意图

气体压缩或膨胀过程的能量平衡关系见式（11-13）所示，以下对其具体的计算方法进行简述。

11.4.2.1　理想气体的压缩过程

（1）理想气体的等温压缩过程，因为ΔH=0，所以Ws（R）=Q，终温（=初温）T1，状态方程pV=RT。

可见，Ws（R）与初温T1和压缩比p2/p1有关。

（2）理想气体的绝热压缩过程，因为Q=0，所以-Ws=ΔH，终温Tk，状态方程pVk=RT，其中k=cp/cV，对单原子气体，k=5/3；对双原子气体，k=7/2；对多原子气体，k=4/3。

（3）理想气体的非等温非绝热压缩过程（又称多变过程），ΔH=Q-Ws，终温Tm，状态方程pVm=RT，其中1＜m＜k。

从图11-7中可看出，三种压缩过程的终温比较结果为T1＜Tm＜Tk。

11.4.2.2　真实气体单级压缩可逆轴功的计算

多级压缩过程的功耗，是单级压缩功耗的代数和，其中各级的压缩比选择应以总功耗最小为原则来确定，通常采用最优化方法进行求解。(www.daowen.com)

[例11.4]将298K，0.09807MPa（绝）的水用泵送到压力为0.588MPa（绝）的锅炉中，问输送1000kg水要消耗多少可逆轴功？若给水泵的效率为0.85，问实际耗功为多少？

解：查附表3.1饱和水蒸气表知：298K，0.09807MPa（绝）水的比容为1.003×10-3m3·kg-1，根据式（11-20）可求出可逆轴功，即

根据式（11-22）可求出实际功耗，即