Термодинамическая система.
Параметры состояния и уравнения состояния термодинамической системы. Уравнения состояния идеального и реального газа.
Термодинамические процессы.
Первый закон термодинамики.
Теплота и работа как формы обмена энергией.
Второй закон термодинамики.
Вода и водяной пар. Таблицы и диаграммы воды и водяного пара.
Теплообмен, общие сведения. Виды элементарного переноса теплоты.
Температурное поле.
Теплопроводность, закон Фурье.
Конвективный теплообмен.
Лучистый теплообмен, закон Стефана-Больцмана.
Теплопроводность плоской и цилиндрической однослойной и многослойной стенки.
Теплопередача через плоскую и цилиндрическую однослойную и многослойную стенку
Теплообменные аппараты, классификация.
Тепловой, гидравлический, компоновочный и поверочный расчет теплообменных аппаратов.
Системы теплоэнергоснабжения. Виды теплового потребления.
Системы централизованного теплоснабжения (водяные системы). Схемы присоединения абонентских установок.
Отопление. Расход теплоты на отопление.
Вентиляция. Расход теплоты на вентиляцию.
Горячее водоснабжение. Расход теплоты на горячее водоснабжение.
Гидравлический расчет тепловых сетей.
Регулирование тепловых нагрузок при централизованном теплоснабжении. Графики температур.
Схемы тепловых сетей. Оборудование тепловых сетей и тепловых пунктов.
Трубы, применение для сооружения теплопроводов, основные требования.
Устройство элеватора, коэффициент смешения.
Опоры и компенсаторы.
Тепловые схемы ТЭЦ. Основное оборудование ТЭЦ.
Принцип действия паровых и газовых турбин. Активные и реактивные турбины.
Паросиловые установки (ПСУ). Циклы ПСУ. Работа и термический КПД.
Холодильные машины. Холодильный коэффициент. Хладагенты и хладоносители.
Конструкции холодильных машин. Парокомпрессионная холодильная машина.
Конструкции холодильных машин. Пароэжекторная холодильная машина.
Котельные установки, классификация.
Общая схема и описание работы парового котла.
Виды энергетических топлив, их состав и основные характеристики.
Высшая и низшая теплоты сгорания, условное топливо.
Определение количества воздуха, необходимого для горения топлива. Определение объема продуктов сгорания топлива.
Уравнение теплового баланса котельного агрегата. КПД котельного агрегата и расход топлива.
Водный режим парового котла.
Термодинамическая система
- совокупность макроскопич. тел, к-рые могут взаимодействовать между собой и с др. телами (внеш. средой) - обмениваться с ними энергией и веществом. Т. с. состоит из столь большого числа структурных частиц (атомов, молекул), что её со-стойние можно характеризовать макроскопич. параметрами: плотностью, давлением, концентрацией веществ, образующих Т. с., и т. д.
Т. с. находится в равновесии, если параметры системы с течением времени не меняются и в системе нет к.-л. стационарных потоков (теплоты, вещества и др.). Для равновесных Т. с. вводится понятие температуры как параметра состояния, имеющего одинаковое значение для всех макроскопич. частей системы. Число независимых параметров состояния равно числу степеней свободы Т. с., остальные параметры могут быть выражены через независимые с помощью уравнения состояния. Свойства равновесных Т. с. изучает термодинамика равновесных процессов (термостатика), свойства не-равновесных систем - термодинамика неравновесных процессов.
В термодинамике рассматривают: з а к р ы т ы е Т. с., не обменивающиеся веществом с др. системами; открытые системы, обменивающиеся веществом и энергией с др. системами; а д и а б а т н ы е Т. с., в к-рых отсутствует теплообмен с др. системами; и з о л и р о в а н н ы е Т. <е., не обменивающиеся с др. системами ни энергией, ни веществом. Если система не изолирована, то её состояние может изменяться; изменение состояния Т. с. наз. т е р м од и н а м и ч е с к и м п р о ц е с с о м. Т. с. может быть физически однородной ( гомогенной системой )и неоднородной ( гетерогенной системой), состоящей из нескольких однородных частей с разными физ. свойствами. В результате фазовых и хим. превращений гомогенная Т. с. может стать гетерогенной и наоборот.
2)Параметры состояния и уравнения состояния термодинамической системы. Уравнения состояния идеального и реального газа.
термодинамическиепараметры - физ. величины, характеризующие равновесное состояние термодинамич. системы: темп-pa, объём, плотность, давление, намагниченность, электрич. поляризация и др. Различают экстенсивные П. с., пропорциональные объёму или масс системы внутренняя энергия U, энтропия S, энтальпия Н, Гельмголъцаэнергия, или свободная энергия F, Гиббса энергия G, и интенсивныеП. с., не зависящие от массы системы темп-pa Т, давление Р,концептрация с, хим. потенциал .В состоянии термодинамич. равновесия П. с. не зависят от времени и пространств. <координат. В неравновесном квазиравновесном состоянии П. с. могут зависетьот координат и времени.
Термодииамич. состояние определяется заданиемсовокупности независимых П. с. Однако не все П. с. являются независимыми. Уравнениесостояния выражает зависимые П. с. через независимые; напр., давлениеявляется ф-цией темп-ры и объёма Р = P(V, Т). Объём является внешнимП. с., т. к. определяется положением внеш. тел (стенки сосуда, положениепоршня). Темп-pa зависит только от внутр. состояния системы и наз. внутреннимП. с. В общем случае Р= Р(а1,..., а п, Т), где а i - внеш. П. с.
Элементарная работа термодинамич. системы определяется П. с., напр. для жидкости или газа = PdV, а в общем случае где Х i = Х i (а1,..., а п, Т) - обобщённые силы, являющиеся также П. с. Каждому набору независимыхП. с. соответствуют определ. потенциалы термодинамические (характеристическиефункции), определяющие все термодинамич. свойства системы и зависящиелишь от выбранных параметров; напр., внутр. энергия U = U(V, S), энтропия S = S(V, U), энтальпия H = Н(Р, S), энергия Гельмгольца(свободная энергия F = F(V, Т), энергия Гиббса G= G(P,T, N), N - число частиц. Для многокомпонентных систем нужно учитыватьещё дополнит. П. с.: концентрации компонент с i или иххим. потенциалы .Для многофазных систем каждая фаза описывается своим парциальным термодинамич. <потенциалом
Уравне́ние состоя́ния — уравнение, связывающее между собой термодинамические (макроскопические) параметры системы, такие, как температура, давление, объём, химический потенциал и др. Уравнение состояния можно написать всегда, когда можно применять термодинамическое описание явлений. При этом реальные уравнения состояний реальных веществ могут быть крайне сложными.
Уравнение состояния системы не содержится в постулатах термодинамики и не может быть выведено из неё. Оно должно быть взято со стороны (из опыта или из модели, созданной в рамках статистической физики). Термодинамика же не рассматривает вопросы внутреннего устройства вещества.
Заметим, что соотношения, задаваемые уравнением состояния, справедливы только для состояний термодинамического равновесия.
Термическое уравнение состояния связывает макроскопические параметры системы. Для системы с постоянным числом частиц его общий вид можно записать так:
Таким
образом, задать термическое уравнение
состояния значит конкретизировать вид
функции
