
- •Каковы цели и задачи, решаемые дисциплиной «Техническая термодинамика»?
- •Что необходимо для непрерывного преобразования q в l?
- •Какие рабочие вещества используются для преобразования теплоты в работу?
- •Дайте определение понятию «идеальный газ».
- •4А. Дайте определение понятию «реальный газ».
- •Какие параметры состояния используются для характеристики термодинамического состояния рабочего тела?
- •Дайте определение понятию «внутренняя энергия» рабочего тела
- •Дайте определение понятию «энтальпия» рабочего тела
- •Дайте определение понятию «энтропия» рабочего тела
- •Дайте определение понятию «теплоёмкость» рабочего тела
- •Какая функциональная зависимость теплоёмкости?
- •Сформулируйте, охарактеризуйте и докажите два свойстваT,s-диаграммы
- •1.Что входит в понятие «исследовать термодинамический процесс»?
- •2.Какие исходные данные необходимы для исследования термодинамического процесса?
- •Основные аналитические соотношения между термическими параметрами состояния идеального газа в термодинамических процессах
- •Основные соотношения для определения теплоты и работы
- •20. Как рассчитывается теплота в политропном процессе?
- •21. Запишите соотношение для расчета изменения энтропии в изохорном процессе.
- •22. Запишите соотношение для расчета изменения энтропии в изобарном процессе.
- •Соотношения между внутренней энергией, теплотой и работой в политропных процессах расширения
- •23. В какой совокупности политропных процессов теплота, подводимая к рабочему телу, частично идёт на выполнение работы, а частично превращается во внутреннюю энергию тела?
- •24. В какой совокупности политропных процессов работа получается частично за счёт теплоты, подводимой к рабочему телу, а частично за счет внутренней энергии тела?
- •25. В какой совокупности политропных процессов внутренняя энергия тела расходуется на работу, а также одновременно отводится в окружающую среду в виде теплоты?
- •1. Чем подобны и чем отличаются первый и второй законы термодинамики?
- •2. Приведите самую общую формулировку второго закона термодинамики.
- •3. Приведите частные формулировки второго закона термодинамики.
- •3. Запишите аналитическое выражение второго закона термодинамики
- •4. Изобразите на p,V диаграмме произвольные прямой и обратный термодинамические циклы. Охарактеризуйте условия их выполнения.
- •5. Изобразите на t,s диаграмме произвольный прямой и обратный циклы. Охарактеризуйте условия их осуществления.
- •7. Чем характеризуется степень эффективности обратного термодинамического цикла, используемого для переноса теплоты от холодного к более нагретому телу (в окружающую среду)?
- •Изобразите в p,V и t,s координатах энергетический цикл Карно? Назовите процессы, образующие его.
- •Термический кпд цикла Карно определяется из соотношения
- •2. Запишите и проанализируйте выражение для термического кпд теоретического цикла двс, работающего по термодинамическому циклу Тринклера.
- •4. Запишите и проанализируйте выражение для термического кпд теоретического цикла двс, работающего по термодинамическому циклу Отто.
- •6. Выполните сравнение эффективности всех трёх теоретических циклов двс при одинаковых значениях степени сжатия ε и отводимой в цикле теплоте q2.
- •7. Выполните сравнение эффективности всех трёх теоретических циклов двс при одинаковых значениях степени сжатия ε и подводимой в цикле теплоте q1.
- •8. Выполните сравнение эффективности всех трёх теоретических циклов двс при одинаковых значениях теплонапряженности и отводимой в цикле теплоте q2.
- •9. Выполните сравнение эффективности всех трёх теоретических циклов двс при одинаковых значениях максимального давления рмакс и подводимой теплоте в цикле q1.
- •10. Запишите и проанализируйте выражение для термического кпд теоретического цикла двс, работающего по термодинамическому циклу Дизеля.
- •11. Проанализируйте влияние степени сжатия ε на значения термических кпд теоретических циклов двс и причины её ограничения.
- •12. По какому теоретическому циклу работают современные судовые двигатели внутреннего сгорания?
- •1. Изобразите принципиальную схему и объясните принцип действия простейшей открытой газотурбинной установки.
- •3. Выведите и проанализируйте выражение для термического кпд цикла
- •4. Изобразите принципиальную схему гту открытого типа с регенерацией теплоты.
- •5. Изобразите термодинамический цикл гту открытого типа с регенерацией теплоты отработавших газов в координатах p,V и t,s.
- •6. Дайте определение понятию «степень регенерации». Какое отличие между понятиями «предельная» и «полная» регенерация.
- •Выведите выражение для термического кпд гту с регенерацией теплоты.
- •Выполните термодинамическое сопоставление циклов гту с изотермическим и адиабатным сжатием воздуха в компрессоре.
- •Выполните термодинамический анализ циклов гту с изотермическим сжатием воздуха в компрессоре и регенерацией теплоты.
- •Выполните термодинамическое сопоставление циклов гту с изотермическим и адиабатным сжатием воздуха в компрессоре и регенерацией теплоты.
- •Выполните термодинамический анализ циклов гту с многоступенчатым сжатием и многоступенчатым расширением
- •13. Запишите выражение для расчета термического кпд гту с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением и регенерацией теплоты отработавших газов
- •14. Какие величины обычно задаются в качестве исходных при расчете термического кпд гту с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением и регенерацией теплоты отработавших газов
- •1. Сформулируйте общие принципы работы пту.
- •2. Изобразите принципиальную схему и охарактеризуйте принцип действия базового цикла пту (цикла Ренкина).
- •3. Изобразите теоретический цикл базового цикла пту (цикла Ренкина) на диаграммах р,V; т,s и h,s.
- •4. Особенности расчета теоретических циклов пту с помощью h,s диаграммы?
- •5. Особенности теоретических паросиловых циклов с паровой машиной.
- •6. Особенности расчета термических кпд теоретических циклов пту?
- •7. Как рассчитывается работа насоса в теоретических циклах пту?
- •8. Объясните алгоритм расчета параметров теоретических циклов пту?
- •8. Как зависит термический кпд теоретических циклов пту от значения начальных параметров пара?
- •8А. Как зависит термический кпд теоретических циклов пту от давления пара в конденсаторе?
- •8Б. Как зависит термический кпд теоретических циклов пту от температуры пара перед турбиной?
- •8В. Как зависит термический кпд теоретических циклов пту от давления пара перед турбиной?
- •9. Цикл пту с адиабатным сжатием влажного пара.
- •10. Цикл пту с предельным регенеративным подогревом питательной воды.
- •Цикл пту с регенеративным подогревом питательной воды частично отработавшим паром.
- •Изобразите принципиальную схему и цикл пту с регенеративным подогревом питательной воды частично отработавшим паром.
Сформулируйте, охарактеризуйте и докажите два свойстваT,s-диаграммы
Первое свойство T,s-диаграммы — теплота процесса изображается площадью под кривой процесса, примыкающей к оси абсцисс. Второе свойство T,s-диаграммы — подкасательная к кривой процесса соответствует истинной теплоёмкости рабочего тела в точке, через которую проведена касательная.
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ИДЕАЛЬНОМ ГАЗЕ
1.Что входит в понятие «исследовать термодинамический процесс»?
Исследовать термодинамический процесс это значит рассчитать параметры рабочего тела в начальной и конечной точках процесса, определить теплоту и работу процесса, а также изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии рабочего тела в рассматриваемом процессе.
2.Какие исходные данные необходимы для исследования термодинамического процесса?
Для исследования термодинамического процесса необходимо знать:
— уравнение состояния рабочего тела {F(p,v,T)}
— уравнение изменения внутренней энергии в идеально-газовом состоянии:
— уравнение процесса в одной любой термодинамической диаграмме
— два параметра в начальном состоянии
— значение одного из изменяющихся параметров в конце процесса (либо величину, из которой его можно определить).
3.Сколько и какие термодинамические процессы рассматриваются в термодинамике?
В термодинамике рассматривается пять процессов: изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный и политропный.
4. Дайте определение понятию «изохорный процесс»
Изохорный процесс это термодинамический процесс, в котором удельный объём рабочего тела не изменяется: v=const.
5. Дайте определение понятию «изобарный процесс»
Изобарный процесс это термодинамический процесс, в котором давление рабочего тела не изменяется: p=const.
6. Дайте определение понятию «изотермический процесс»
Изотермический процесс это термодинамический процесс, в котором температура рабочего тела не изменяется: Т=const.
7. Дайте определение понятию «адиабатный процесс»
Адиабатный процесс это термодинамический процесс без подвода (отвода) теплоты к рабочему телу: q=0. Обратимый адиабатный процесс называется изоэнтропным.
8. Дайте определение понятию «обратимый термодинамический процесс»
Обратимый термодинамический процесс, это процесс после выполнения которого, можно вернуть в исходное (начальное) состояние рабочее тело и окружающую среду, с которой тело взаимодействовало при осуществлении этого процесса, за счёт эффекта, полученного в данном процессе. Обратимый термодинамический процесс иногда называют «квазистатическим». Чем меньше разность потенциалов, под действием которой осуществляется термодинамический процесс, тем больше он приближается к обратимому (квазистатическому).
9. Дайте определение понятию «политропный процесс»
Политропный
процесс это процесс, подчиняющийся
уравнению
,
где n
– показатель
политропы, который может принимать
значение в интервале
,
но остаётся неизменным в рассматриваемом
процессе. Все вышерассмотренные
термодинамические процессы являются
частными случаями этого процесса
(доказать!).
10. Какие параметры и как изменяются в изохорном процессе?
В
изохорном процессе изменяются прямо
пропорционально температура и давление:
11. Какие параметры и как изменяются в изобарном процессе?
В
изобарном процессе изменяются прямо
пропорционально температура и удельный
объём:
12. Какие параметры и как изменяются в изотермическом процессе?
В
изотермическом процессе изменяются
обратно пропорционально давление и
удельный объём:
13. Какие параметры и как изменяются в адиабатном процессе?
В
адиабатном процессе изменяются все три
параметра состояния: прямо пропорционально
температура – давление и обратно
пропорционально температура – удельный
объём:
,
где k
– показатель
адиабаты.
14. Какие параметры и как изменяются в политропном процессе?
В
политропном процессе изменяются все
три параметра состояния: прямо
пропорционально температура – давление
и обратно пропорционально температура
– удельный объём:
,
где n
– показатель
политропы.