1 Закон тд для закр. Неподвиж. Сис-мы.

Сис-ма не обменивающаяся с окр. средой вещ-вом называется закрытой.

Предполагаем что преобр-е эн-и происх. только в форме теплоты и мех. работы. Измен-е потенц. эн-и связанной с положением сис-мы в проср-ве пренебрегаем, рабочее тело сис-мы считаем неподвижным.

Согласно уравнению E=Eк+ Eп + U :

dEк=0 dEп=0 dE=dU

Полную энергию можно изменить за счет подвода в сис-му теплоты (dQ) и работы (dL) (dE=dQ-dL)

Поэтому dQ=dE+dL=dU+dL (1)

dq=du+dl (2)

l=L/m-удельная работа сис-мы

Согласно (1) и (2) 1 закон ТД гласит:

Подводимая из вне теплота затрачивается на изменение внутренней эн-и сис-мы и на совершение сис-мой работы против внеш. сил.

Без потерь в закр. неподвиж. сис-му может быть подведена или отведена только работа измен-я объема сис-мы. (2):

dq=du +pdυ (3)

Другой вид этого закона получим из (3):

dq=du+d(pυ)-υdp=d(u+pυ)-υdp

Или dq=di-υdp (4)

В интегральной форме (3) и (4) при Cv=const Cp=const:

2

q=Cv(T2-T1) + ∫pdυ

1

2

q=Cp(T2-T1) - ∫υdp

1Ый з-н термодинамики для закрытой подвижной системы

Е= Е\s\up 6( +Е\s\up 6( + U

Для подвиж. системы в развернутой форме запас полной энергии

примет вид.

z- высота

тогда 1ий з-н термодинамика представим.

Или в интегральной форме

Работа сил изменяющая как внут сост сист (например работа изменяющих обьем)так и внш её состояние(работа сил перемещающих систем в целом)

I з-н тд для открытой системы(стационарного поточного процесса.

Рассм.откр.систему м/у сеч-ми 1-1, 2-2. В систему подводится теплота Q и тех.работа L_тех (работа вала).Наблюдение проведем за отрезок времени Δτ. За это время в откр. Систему(контрольное пространство) поступает масса в-ва Δm ч/з сеч-е 2-2. Добавим к откр.системе с массой m₀ м/у сеч-ми 1-1, 2-2 массу Δm. В рез-те получим систему с массой m₀+ Δm. Вел-ну Δm будем полагать малой.Применим I з-н ТД к закрытой подвижной системе: Q= ΔE+L (1.25), где L= L_тех+ΔL – общая работа , состоящая из тех.работы и работы, затраченной на проталкивание массы Δm ч/з открытую систему. ΔL найдем по формуле ΔL=P₂ΔV₂- P₁ΔV₁= Δm(p₂ v₂- p₁ v₁), (1.26), где v₁=V₂/ Δm – удельный объем, характеризующий уменьшение объема условно закрытой системы вследствие поступления массы Δm. v₁=V₂/ Δm – уд.объем, характеризующий увеличение объема условно закрытой системы из-за выхода массы Δm.

Изменение запаса энергии равно: ΔE=E₂-E₁=(E₀+ Δm(u₂+w₂²/2+gz₂))-( E₀+ +Δm(u₁+w₁²/2+gz₁)),(1.27), где E₀ –запас полной энергии открытой системы (м/у сеч-м 1-1, 2-2). Подставляя 1.26 и 1.27 в 1.25 получим:

Q= Δm(u₂+w₂²/2+gz₂)- Δm(u₁+w₁²/2+gz₁)+ Δm(p₂ v₂- p₁ v₁)+ L_тех или

Q= Δm(i₂+w₂²/2+gz₂)- Δm(i₁+w₁²/2+gz₁)+ L_тех (1.28).

Для удельных величин: q- l_тех=i₂-i₁+1/2·(w₂²-w₁²)+g(z₂-z₁) (1.29)

q- l_тех=i₂*-i₁*+ g(z₂-z₁) (1.30), где i*=(i+ w²/2) – Кинетическая энергия.

Подведенная теплота и тех.работа приводят к изменению полной энтальпии и потенциальной энергии в-ва, проходящего ч/з открытую систему.

Компрессор.