МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭКОНОМИКИ И ТОРГОВЛИ
ИМЕНИ МИХАИЛА ТУГАН – БАРАНОВСКОГО
КАФЕДРА ХОЛОДИЛЬНОЙ И ТОРГОВОЙ ТЕХНИКИ
Конспект лекций по дисциплине
ТЕПЛОТЕХНИКА
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ
для студентов специальностей 6.090221 и 6.091711
Разработала: к.т.н., доцент Карнаух В.В.
Утверждено на заседании кафедры
Протокол №12 от 15.11.10
Донецк ─ 2010
СОДЕРЖАНИЕ
Модуль 1
ЛЕКЦИЯ 1. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ ГАЗОВ……………………………3
ЛЕКЦИЯ 2. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕГО ТЕЛА(4)………………13
ЛЕКЦИЯ 3. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ (4)……………………….27
ЛЕКЦИЯ 4. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ (4)………………………..40
ЛЕКЦИЯ 5. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
В ЗАКРЫТЫХ СИСТЕМАХ………………………………………..56
Модуль 2
ЛЕКЦИЯ 6. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ (4)……………………………………………..65
Модуль 3
ЛЕКЦИЯ 7. ОСНОВНЫЕ СЛУЧАИ ТЕПЛООБМЕНА.
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (4)…………………………………………77
ЛЕКЦИЯ 8. ТЕПЛООБМЕН СОПРИКОСНОВЕНИЕМ (4)…………………….92
ЛЕКЦИЯ 9. ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ (4)……………………………….109
ЛЕКЦИЯ 10. ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ……………………………...126
Модуль 4
ЛЕКЦИЯ 11. ТОПЛИВО И ОСНОВЫ ТЕОРИИ ГОРЕНИЯ………………….134
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………….167
Содержательный модуль 1 «термодинамика»
ЛЕКЦИЯ 1. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ ГАЗОВ
План.
1. Предмет и метод термодинамики.
2. Термодинамическая система и рабочее тело.
3. Параметры состояния рабочего тела.
Литература:
1. Теплотехника / Баскаков А. П., Берг В. В., Вит О. К. и др. - М.: Энергоиздат, 1991.- 224 с.
2. Теплотехника / Хазен М. М., Матвеев Г Д., Грицевский М. Е. и др.- М.: Высш. школа,1981.- 480 с.
3. Швец И.Т., Толубинский В.И., Алабовский А.Е. и др. Теплотехника - К.: "Вища школа", Головное изд - во, 1976.- 517 с.
4. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебн. Пособие для вузов.- 3-е изд.- М.: Высшая школа, 1980.- 469 с.
5. Кафаров В.В. Основы массопередачи. Учеб. пособие для вузов.- М.: Высшая школа, 1972.- 494 с.
Современная термодинамика рассматривает, происходящие в природе процессы с точки зрения трансформации различных видов энергии в тепловую, хотя исторически термодинамика возникла и развивалась как наука о тепловом двигателе и в силу этого интересы ее долгое время ограничивались проблемой преобразования тепловой энергии в механическую работу.
Базой современной термодинамики является вся совокупность экспериментальных данных, накопленных человеком в процессе изучения им природы, которые дают возможность в ряде случаев, не вникая в рассмотрение механизма явления, ответить на вопрос о том, как протекает тот или иной интересующий нас процесс. К таким общеизвестным и незыблемым фактам, всеобщим законам природы и относятся:
1. Закон сохранения и превращения энергии - первый закон (начало) термодинамики.
2. Закон, определяющий направление протекания термодинамического процесса - второй закон (начало), или второй принцип термодинамики.
3 Принцип недостижимости абсолютного нуля - третий закон, или третье начало, термодинамики (принцип Нернста).
Выводы, даваемые термодинамикой, безупречны постольку, поскольку безупречными и достоверными являются основные положения, сформулированные в трех приведенных выше законах.
Исторически на протяжении длительного времени в естествознании господствовала теория флогистона (теплорода), по представлению которой теплота изображалась невесомой и неуничтожаемой жидкостью
Свое название термодинамика получила от двух греческих слов, означающих тепло и сила, так как на начальной стадии своего развития вопросы, охватываемые термодинамикой, ограничивались взаимодействием теплоты и механической работы. Постепенно идеи термодинамики проникали и в другие области знания, поэтому современная термодинамика изучает количественные и качественные связи в процессах преобразования различных энергий.