- •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.
Основные аналитические соотношения между термическими параметрами состояния идеального газа в термодинамических процессах
Процесс |
Уравнение процесса
в
|
Что и как изменяется |
изохорный |
|
прямо пропорционально |
изобарный |
|
прямо пропорционально |
изотермический |
|
|
адиабатный |
|
изменяются все три параметра: Т и р – прямо пропорционально, а Т и v– обратно пропорционально |
политропный |
n – показатель политропы |
изменяются все три параметра: Т и р –прямо пропорционально, а Т и v– обратно пропорционально |
15. Куда расходуется и как рассчитывается теплота, подводимая в изохорном процессе к рабочему телу?
Теплота,
подводимая в изохорном процессе,
расходуется на увеличение внутренней
энергии рабочего тела. Теплота в изохорном
процессе рассчитывается из соотношения:
,
где
– изохорная теплоёмкость,
и
– температура рабочего тела в конце и
начале процесса.
16. Куда расходуется и как рассчитывается теплота, подводимая в изобарном процессе к рабочему телу?
Теплота,
подводимая в изобарном процессе,
расходуется на выполнение работы и
увеличение внутренней энергии рабочего
тела, что равноценно увеличению энтальпии
рабочего тела. Теплота в изобарном
процессе рассчитывается из соотношения:
,
где
– изобарная теплоёмкость,
и
– температура рабочего тела в конце и
начале процесса.
17. Куда расходуется и как рассчитывается теплота, подводимая в изотермическом процессе к рабочему телу?
Теплота,
подводимая в изотермическом процессе,
полностью расходуется на совершение
деформационной работы. Теплота в
изотермическом процессе рассчитывается
из соотношения:
,
где R
– удельная газовая постоянная,
и
– давление и удельный объём в конце и
начале процесса.
18. За счет чего производится работа в адиабатном процессе и как она рассчитывается?
Работа
в адиабатном процессе производится за
счёт расхода (уменьшения) внутренней
энергии рабочего тела и рассчитывается
из соотношения
,
где
–
давление в конце и начале процесса,
–
удельный объём в начале процесса, k
– показатель
адиабаты.
19. Как рассчитывается работа в политропном процессе?
Работа
в политропном процессе рассчитывается
из соотношения
,
где
–
давление в конце и начале процесса,
–
удельный объём газа в начале процесса,
n
– показатель политропы
— теплоёмкость рабочего тела в
рассматриваемом политропном процессе.
Основные соотношения для определения теплоты и работы
термодинамических процессов
Процесс |
Теплота |
Деформационная работа |
изохорный |
|
|
изобарный |
|
|
изотермический |
|
|
адиабатный |
|
|
политропный |
|
|
