Основні висновки:

1. Суть другого закону термодинаміки полягає в тому, що він виявляє умови, при яких можливе перетворення тепла в роботу фактори, що впливають на цей процес, і визначає шляхи для ефективнішого перетворення тепла в роботу. Перший закон термодинаміки пояснює тільки кількісні співвідно­шення, еквівалентність тепла й роботи і стверджує можливість їх взаємного перетворення, але не розкриває умов, при яких ці перетворення можливі, і факторів, що впливають на процес.

2. Жоден з основних термодинамічних процесів, взятий окремо, не може забезпечити практично роботу теплового двигуна, бо робоче тіло, здійснивши одноразове розши­рення, вичерпує свою роботоздатність, і двигун після цього спиняє­ться. Для забезпечення безперервності процесу перетворення тепла в роботу тепловий двигун повинен бути періодично діючою машиною, в якій після ,прямого процесу розширення повинен відбуватися зво­ротний процес — стиск робочого тіла. Такий замкнутий процес, що складається з ряду послідовних про­цесів, внаслідок яких робоче тіло після змін повертається в початковий стан, називається круговим процесом, або циклом.

3. Цикл Карно — це цикл ідеальний , бо він складається з ідеальних нездійснимих процесів — ізотермічних та адіабатних, в яких тепло перетворюється в роботу найдосконаліше. За прямим циклом працюють двигуни внутрішнього згорання, а за зворотним – компресори та холодильні машини

Контрольні питання:

1. Суть другого закону термодинаміки. Написати формулу та пояснити.

2. Поняття «круговий цикл».

3. Поняття «корисне тепло»

4. Формула термічного ККД. Пояснити

5. Формула холодильного коефіцієнта. Пояснити.

6. Для яких теплових машин застосовується прямий та зворотний цикл Карно?

Домашнє завдання:

1. Повторення матеріалу теми за конспектом.

Прочитати: [1] c. 145-152; [2] с. 27-35; [3] c. 121-125; [4] 43-49.

Тема №9

Водяна пара і вологе повітря

План

1. Водяна пара як робоче тіло

2. Особливості пароутворення при постійному тиску

3. Параметри водяної пари

4. Насичене, ненасичене, перенасичене вологе повітря

5. Параметри стану вологого повітря

6. Витікання і дроселювання газів і пари

1. Водяна пара як робоче тіло

В теплотехніці наряду з газами широко застосовується пари різних рідни, із яких найбільше застосування отримала водяна пара. Вона використовується як робоче тіло в парових двигунах і як теплоносій в теплообмінних апаратів.

Пару, ми розглядаємо, як реальний газ.

Пару можна отримати двома способами випаруванням та кипіння рідини.

Процес пароутворення в парових котлах відбувається при сталому тиску незалежно від конструкції котлів

В залежності від властивостей пара може бути насиченою або перегрітою. Насиченою парою називається така пара, яка обмазується в присутності води і знаходиться з нею в рівноважному стані. Тобто відбувається рівновага між числом молекул, що молекули рідину і, що повернулися в неї. Тиск насиченої пари залежить від Т, і кожному тиску пари відповідає відповідна Т.

Суха насичена пара називається така пара, яка зовсім не вміщує в собі крапельок рідини. Волога насичена пара називається механічна суміш сухої насиченої пари та киплячої рідини. Параметри, що визначають стан насиченої пари, являються тиск (t) та ступінь сухості (або об'єм і t).

Ступінь сухості - називають масову долю сухої пари, що знаходиться в масі 1 кг вологої пари.

(Приклад в 1 кг. пари знаходяться 0,85 кг. сухої пари і 0,15 кг. киплячої води. Ступінь сухості пари х=0,85 1-х - ступінь вологості позначається)

Перегрітою парою називається пара, що має температуру більш високу, ніж насичена пара при тому ж тиску.

(Різниця температур t-ts називається ступінню перегріва або перегрівом.) Параметрами, що визначають стан перегрітої пари, являються тиск Р і температури t (або ідеальний об'єм).

Протилежний процес, обумовлений перетворенням пари в рідину, називається процесом конденсації.

Процес утворення пари можна поділити на 3 стадії:

• підогрів води до t кипіння.

• випаровування киплячої води та утворення сухої насиченої пари.

• перетворення сухої насиченої парів перегріту.

Суха насичена пара являється межею між вологою і перегрітою парою.