Передмова

Методичний посібник лабораторних робіт вдіповідає робочій програмі дисципліни «Енергозберігаючі технології» і рекомендується для студентів еколого-технологічних спеціальностей різних напрямів. Посібник складається з двох частин. Перша частина носить назву «Термодинаміка».

Написання посібника зумовлено недостатньою кількістю підручників з цієї дисципліни українською мовою, а також відсутністю нової сучасної літератури російських видань з цих питань. Крім цього іде процес скорочення лекційних годин, а перевага віддається самостійній підготовці студентів.

Для цього необхідне нове методичне забезпечення, яке б дозволяло студентам на краще та глибше засвоїти фундаментальні поняття і сприяло б більш швидкій адаптації майбутнього спеціаліста до науково-технічних особливостей в його роботі.

Друга частина – «Енергозберігаючі процеси і технології». У першій частині наводяться термодинамічні основи енергетичних систем. Аналіз теоретичних і реальних циклів, розглянуті цикли холодильних, парасилових машин, теплових двигунів і насосів, теплових трансформаторів, а також методи прямого перетворення тепла в електроенергію, методи аналізу ефективності циклів, теплових установок.

В посібнику акцентується увага на розумінні спільності методів термодинаміки для аналізу різних фізичних явищ. Кожен розділ посібника завершується запитаннями, задачами та завданнями для самоперевірки.

Викладацький склад кафедри екології «Криворізького національного університету» буде вдячним за критичні зауваження і цінні поради при підготовці посібника.

Автори

Лабораторна робота № 6. Основні визначення. Ідеальний газ. Суміш газів.

Мета роботи:

1. Ознайомитись з основною термінологією та визначеннями термодинаміки.

2. Охарактеризувати термодинамічну систему за обміном енергії і масою.

3. Визначити параметри стану робочого тіла.

4. Розробка теплових схем населених пунків.

5. Розглянути і вивчити рівняння стану робочого тіла.

6. Надати відповіді на основні контрольні запитання лабораторної роботи та розібрати конкретні приклади завдань та виконати деякі самостійні розрахунки за відповідними варіантами.

Термінологія лабораторної роботи:

3. Термодинамічна система (ТДС) — це тіло (декілька макроскопічних тіл), яке взаємодіючи з іншими тілами та довкіллям обмінюються енергією і речовиною.

4. Термодинамічні параметри - фізичні величини, які характеризують стан ТДС.

5. Газова суміш – суміш декілької газів, які не вступають між собою в хімічні реакції.

Структура лабораторної роботи.

1. Основні поняття і визначення.

2. Параметри стану робочого тіла.

3. Рівняння стану робочого тіла.

4. Суміші ідеальних газів.

   1. Властивості суміші газів.

   2. Задання газової суміші.

   3. Розрахунок параметрів суміші.

5. Контрольні запитання та задачі з прикладами їх розв’язування.

1. Основні поняття і визначення.

У термодинаміці об’єктом є термодинамічна система ТДС.

За обміном енергії і масою термодинамічну систему поділяють на теплоізольовану (адіабатну), закриту і відкриту. Якщо система не обмінюється енергією у формі тепла з навколишнім середовищем її називають адіабатною. У випадку обміну енергією системи з навколишнім середовищем масою її називають відкритою. Відстутність такого обміну вказує, що вона закрита. ТДС може бути гомогенною і гетерогенною. Відсутність межі розподілу між частинками системи – називають гомогенною (наприклад газ), а при наявності розмежування поверхнями розділу відносять до гетерогенних (наприклад пара з водою в закритій судині).

Термодинамічна система внаслідок енергетичної взаємодії може перебувати в рівноважному (стаціонарному) і нерівноважному (нестаціонарному) стані.

52