.Рух і його форми. Енергія та її види. Предмет термодинаміки. Робочі тіла. Поняття про ідеальні та реальні гази. Мета введення поняття про ідеальний газ
Технічна термодинаміка - це наука, яка вивчає енергію. Рух – форма існування матерії. Енергія - кількісна міра руху. Існує багато форм руху: хаотичний, направле-ний, хімічний, внутрішньомолекулярний. Кожній формі руху відповідає свій вид ене-ргії: хаотичний – теплота, направлений – робота, в хімічних сполуках – хімічна енер-гія. Кожній науці, які вивчає технічна термодинаміка, відповідає свій вид руху та, відповідно, енергії:
електротехніка - напрямлений рух електронів;
механіка - механічна форма ру-ху, механічна енергія;
квантова механіка - рух малих частинок речовини;
хімічна термодинаміка – хімічна енергія.
Технічна термодинаміка розглядає хаотичний і направлений рухи.
Хаотичним називається рух, під час якого молекули газу рухаються в різних напрямках, і ні один із них не є переваж-ним.
Завдяки хаотичному рухові газ має такі дві властивості:
1. Він діє на всі стінки посудини, в якій він знаходиться, з однаковою силою.
2. Газ рівномірно заповнює весь об'єм, в якому він знаходиться.
Направлений рух – це рух, в якому мак-рочастини газу рухаються в певному нап-рямку.
В природі енергія в своїй більшості знаходиться в одних видах (переважно, в хімічному), а використовує людство її в інших видах (теплову та електричну). Перехід одного виду енергії в інший проходить через наявність фізичних тіл, які є носіями енергії і приймають участь у перетворенні одного виду енергії в інший. Такі фізичні тіла називаються робочими тілами. Це, як правило, газоподібні або рідинні тіла. Технічна термодинаміка в основному розглядає газоподібні робочі тіла. Повітря є одним із робочих тіл. Газоподібні тіла, в яких діють лише сили щеплення між молекулами, а самі молекули являють собою матеріальні точки, що не мають об’єму. Вивчення властивостей реальних газів приводить до отримання складних математичних залежностей, які неможливо використати в інженерних розрахунках, тому введено поняття ідеального газу.
Ідеальним називається газ, у якого відсутні сили щеплення між молекулами, а самі молекули являють собою матеріальні точки, що не мають об’єму. Чим нижчий тиск і вища температура, при яких знаходиться реальний газ, тим більше він наближається до ідеального.
Предмет технічної термодинаміки – виявлення законів взаємного перетворення енергії хаотичного і направленого руху, а також властивостей робочих тіл. Газоподібні тіла розглядаються реальні та ідеальні.
Реальний газ – газ, у якого існують сили щеплення між молекулами, а самі молекули є тіла, що не мають об’єму. Вивчаючи властивості реальних газів, отримують складні математичні залежності, які непридатні для інженерних розрахунків, тому введене поняття ідеального газу, тобто газу, в якому відсутні сили щеплення між молекулами, а молекули не мають об’єму. Чим нижчий тиск і вища температура, при яких знаходиться реальний газ, тим більше він наближається до ідеального.