- •Кафедра химии
- •7. Термодинамические процессы идеальных газов 39
- •8. Второй закон термодинамики 50
- •15. Циклы тепловых двигателей с газообразным рабочим телом 116
- •16. Циклы газотурбинных установок 134
- •17. Теплосиловые паровые циклы 151
- •18. Циклы холодильных установок 169
- •Введение
- •1. Основные понятия и определения
- •1.1. Основные термодинамические параметры состояния
- •1.2. Термодинамическая система
- •1.3. Термодинамический процесс
- •1.4. Теплота и работа
- •1.5. Термодинамическое равновесие
- •Контрольные вопросы
- •2. Состояние идеального газа
- •2.1. Основные законы идеальных газов
- •2.2. Уравнение состояния идеального газа
- •Контрольные вопросы
- •3. Смесь идеальных газов
- •3.1. Основные свойства газовых смесей
- •4. Реальные газы
- •4.1. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса
- •4.2. Уравнение м. П. Вукаловича и и. И. Новикова
- •Контрольные вопросы
- •5. Первый закон термодинамики
- •5.1. Внутренняя энергия
- •5.2. Работа расширения
- •5.3. Теплота
- •5.4. Аналитическое выражение первого закона термодинамики
- •5.5. Энтальпия
- •Контрольные вопросы
- •6. Теплоемкость газов. Энтропия
- •6.1. Основные определения
- •6.2. Удельная (массовая), объемная и мольная теплоемкости газов
- •6.3. Теплоемкость в изохорном и изобарном процессах
- •6.4. Молекулярно-кинетическая и квантовая теории теплоемкости
- •6.5. Истинная и средняя теплоемкости
- •6.6. Зависимость теплоемкости от температуры
- •6.7. Отношение удельных теплоемкостей ср и сυ. Показатель адиабаты
- •6.8. Определение qp и qυ для идеальных газов
- •6.9. Теплоемкость смеси идеальных газов
- •6.10. Энтропия
- •Контрольные вопросы
- •7. Термодинамические процессы идеальных газов
- •7.1. Основные определения
- •7.2. Изохорный процесс
- •7.3. Изобарный процесс
- •7.4. Изотермический процесс
- •7.5. Адиабатный процесс
- •7.6. Политропные процессы
- •Контрольные вопросы
- •8. Второй закон термодинамики
- •8.1. Основные положения
- •8.2. Круговые термодинамические процессы (циклы)
- •8.3. Термический кпд и холодильный коэффициент циклов
- •8.4. Прямой обратимый цикл Карно
- •8.5. Обратный обратимый цикл Карно
- •8.6. Математическое выражение второго закона термодинамики
- •8.7. Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах
- •Контрольные вопросы
- •9. Характеристические функции и термодинамические потенциалы. Равновесие систем
- •9.1. Характеристические функции состояния
- •9.2. Физический смысл изохорно-изотермического и изобарно-изотермического потенциалов
- •9.3. Термодинамическое учение о равновесии
- •9.4. Общие условия равновесия термодинамической системы
- •Контрольные вопросы
- •10. Водяной пар
- •10.1. Основные понятия и определения
- •10.2. Р, υ-диаграмма водяного пара
- •10.3. T, s-диаграмма водяного пара
- •10.4. I, s-диаграмма водяного пара
- •Контрольные вопросы
- •11. Истечение газов и паров
- •11.1. Первый закон термодинамики в применении к потоку движущегося газа
- •11.2. Работа проталкивания
- •11.3. Располагаемая работа
- •11.4. Адиабатный процесс истечения
- •11.5. Истечение из суживающегося сопла
- •11.6. Истечение идеального газа из комбинированного сопла Лаваля
- •Контрольные вопросы
- •12. Дросселирование газов и паров
- •12.1. Дросселирование газа
- •12.2. Изменение удельной энтропии и температуры при дросселировании
- •12.3. Дросселирование водяного пара
- •Контрольные вопросы
- •13. Влажный воздух
- •13.1. Параметры состояния влажного воздуха
- •13.2. Диаграмма состояния влажного атмосферного воздуха
- •Контрольные вопросы
- •14. Компрессоры
- •14.1. Классификация компрессорных машин
- •14.2. Поршневой компрессор. Индикаторная диаграмма идеального поршневого компрессора
- •14.3. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора
- •14.4. Определение количества теплоты, отведенной от газа при различных процессах сжатия
- •14.5. Мощность привода и кпд компрессора
- •14.6. Многоступенчатое сжатие газа
- •Охлаждающей воды; 4, 15, 26 – вход рабочего тела – газа; 7, 18, 29 – выход сжатого газа;
- •Контрольные вопросы
- •15. Циклы тепловых двигателей с газообразным рабочим телом
- •15.1. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (двс)
- •15.2. Циклы двс с подводом теплоты при постоянном объеме
- •В изохорном процессе от степени сжатия и показателя адиабаты
- •15.3. Цикл двс с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Дизеля)
- •15.4. Цикл двс со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера)
- •15.5. Сравнение циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •15.6. Цикл двигателя Стирлинга
- •Двигателя Стирлинга при повороте коленчатого вала:
- •Объемов; 6, 7 – действительное изменение объемов
- •Контрольные вопросы
- •16. Циклы газотурбинных установок
- •16.1. Цикл гту с подводом теплоты при постоянном давлении
- •От степени повышения давления в турбокомпрессоре
- •16.2. Цикл гту с подводом теплоты при постоянном объеме
- •16.3. Методы повышения термического кпд гту
- •16.4. Цикл гту с регенерацией теплоты
- •С регенерацией и с изобарным подводом теплоты
- •С изохорным подводом теплоты и регенерацией
- •16.5. Цикл с многоступенчатым сжатием воздуха и промежуточным охлаждением
- •Сжатием в компрессоре и с регенерацией: 1 – топливный насос; 2 – камера сгорания;
- •Сжимаемого воздуха, промежуточным подогревом рабочего тела, с подводом теплоты при постоянном давлении
- •Контрольные вопросы
- •17. Теплосиловые паровые циклы
- •17.1. Цикл Карно
- •17.2. Цикл Ренкина
- •17.3. Влияние основных параметров на кпд цикла Ренкина
- •17.3.1. Влияние начального давления пара
- •17.3.2. Влияние начальной температуры пара
- •При различных значениях t1
- •17.3.3. Влияние конечного давления в конденсаторе
- •17.4. Цикл с вторичным перегревом пара
- •17.5. Регенеративный цикл паротурбинной установки
- •17.6. Теплофикационные циклы
- •Контрольные вопросы
- •18. Циклы холодильных установок
- •18.1. Основные понятия о работе холодильных установок
- •18.2. Цикл воздушной холодильной установки
- •18.3. Цикл парокомпрессионной холодильной установки
- •18.4. Цикл пароэжекторной холодильной установки
- •18.5. Цикл абсорбционной холодильной установки
- •18.6. Тепловой насос
- •Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Составители
8. Второй закон термодинамики 50
8.1. Основные положения 50
8.2. Круговые термодинамические процессы (циклы) 50
8.3. Термический КПД и холодильный коэффициент циклов 51
8.4. Прямой обратимый цикл Карно 52
8.5. Обратный обратимый цикл Карно 55
8.6. Математическое выражение второго закона термодинамики 56
8.7. Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах 57
Контрольные вопросы 59
Задача 59
9. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОТЕНЦИАЛЫ. РАВНОВЕСИЕ СИСТЕМ 61
9.1. Характеристические функции состояния 61
9.2. Физический смысл изохорно-изотермического и изобарно-изотермического потенциалов 62
9.3. Термодинамическое учение о равновесии 67
9.4. Общие условия равновесия термодинамической системы 68
Контрольные вопросы 70
Задача 70
10. ВОДЯНОЙ ПАР 72
10.1. Основные понятия и определения 72
10.2. р, υ-диаграмма водяного пара 73
10.3. T, s-диаграмма водяного пара 75
10.4. i, s-диаграмма водяного пара 75
Контрольные вопросы 77
Задача 77
11. ИСТЕЧЕНИЕ ГАЗОВ И ПАРОВ 78
11.1. Первый закон термодинамики в применении к потоку движущегося газа 78
11.2. Работа проталкивания 78
11.3. Располагаемая работа 80
11.4. Адиабатный процесс истечения 81
11.5. Истечение из суживающегося сопла 81
11.6. Истечение идеального газа из комбинированного сопла Лаваля 82
Контрольные вопросы 83
Задача 84
12. Дросселирование газов и паров 86
12.1. Дросселирование газа 86
12.2. Изменение удельной энтропии и температуры при дросселировании 88
12.3. Дросселирование водяного пара 90
Контрольные вопросы 91
Задача 91
13. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ 94
13.1. Параметры состояния влажного воздуха 94
13.2. Диаграмма состояния влажного атмосферного воздуха 96
Контрольные вопросы 98
Задача 98
14. КОМПРЕССОРЫ 99
14.1. Классификация компрессорных машин 99
14.2. Поршневой компрессор. Индикаторная диаграмма идеального поршневого компрессора 99
14.3. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора 102
14.4. Определение количества теплоты, отведенной от газа при различных процессах сжатия 105
14.5. Мощность привода и КПД компрессора 107
14.6. Многоступенчатое сжатие газа 108
Контрольные вопросы 110
Задачи 111
15. Циклы тепловых двигателей с газообразным рабочим телом 116
15.1. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) 116
15.2. Циклы ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме 117
15.3. Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Дизеля) 121
15.4. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера) 123
15.5. Сравнение циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания 125
15.6. Цикл двигателя Стирлинга 126
Контрольные вопросы 128
Задачи 129
16. Циклы газотурбинных установок 134
16.1. Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении 134
16.2. Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме 138
16.3. Методы повышения термического КПД ГТУ 139
16.4. Цикл ГТУ с регенерацией теплоты 140
16.4.1. Цикл ГТУ с подводом теплоты при p = const и регенерацией теплоты 140
16.4.2. Цикл ГТУ с подводом теплоты при = const и регенерацией теплоты 142
16.5. Цикл с многоступенчатым сжатием воздуха и промежуточным охлаждением 143
Контрольные вопросы 145
Задачи 145
