Теплотехника и тто тси. Тепловые процессы и установки

63. Основные понятия теоретической термодинамики. Понятие T-S и I-d диаграммы.

Т ермодинамика (т.д)-наука о преобразовании энергии. Термодинамику, в зависимости от задач исследования, рассматривают: - общую т.е. физическую (общие закономерности превращения различных видов энергии); - химическую (закономерности применительно к химическим превращениям); - техническую (условия и законы преобразования тепловой энергии в механическую); - биологических систем и.т.д.

Энергия – есть мера движения материи. Существует несколько видов энергии: - тепловая - обусловленная движением молекул; - механическая – определяемая перемещением тел в пространстве; - электрическая - определяемая перемещением электрических зарядов; - атомная – связанная со строением ядер атомов.

Термодинамической системой (т.д.с.) – называется совокупность материальных тел, находящихся в энергетическом взаимодействии между собой и другими телами и могущих обмениваться с ними веществом. Тела не входящие в т.д.с. – называют окружающей средой.

Состояние т.д.с. характеризуется термодинамическими параметрами (т.д.п.) – температура, давление, удельный объём, удельная внутренняя энергия, плотность, энтропия. Изменение состояния т.д.с., связанное с изменением хотя бы одного из его т.д.п. называется термодинамическим процессом (т.д. пр)

Энтальпия – сумма внутренней энергии газа и произведения давления на объём.

Удельная теплоёмкость газа – количество тепла, необходимое для нагревания единицы массы вещества в термодинамическом процессе на 1С или К.

Энтропия – отношение теплоты к абсолютной температуре, при которой она подведена к телу или отведена от него. S=Q/T, Дж/К. Изменение энтропии свидетельствует о наличии теплообмена между рабочим телом и окружающей средой.

T-S диаграмма характеризует зависимость изменения S от T при каком-л. процессе (изобарном, изохорном и т.д.)

I-d диаграмма - зависимость между параметрами влажного воздуха (I, t, d, φ, p), чертится в косоугольной системе координат. Угол между осями в I-d диаграмме для низких температур 135, для высоких 120C. Линии постоянной энтальпии адиабаты наклонены к оси абцисс и представляют собой прямые линии. Линии постоянного влагосодержания - вертикальные прямые. Линии постоянных температур – наклонные прямые, которые только в области ненасыщенного воздуха имеют практическое применение. Линии постоянной относительной влажности – это пучок кривых, выходящих из начала координат и расходящихся веером в направлении правой верхней части диаграммы. Нижняя граничная линия φ=100% характеризует состояние насыщенного воздуха на I-d диаграмме. Выше находятся линии меньшей относительной влажности. По достижении температуры к ипения (изотерма равная 96,6 ⁰С) линии φ резко меняют направление на вертикальные прямые. Из начала координат выходит линия парциального давления водяных паров.

64. Водяной пар, его виды и физические свойства. Применение различных видов пара при тепловлажностной обработке (ТВО) бетонных и железобетонных изделий (БиЖБИ).

Водяной пар может получаться двумя способами: кипячением и испарением.

Образование пара испарением воды происходит при любой её температуре отличной от «0» К и с открытой поверхности в результате диффузии молекул воды в окружающую среду, если парциальное давление пара в окружающей среде ниже парциального давления пара на поверхности жидкости. Получение пара при кипении воды (в паровых котлах и парогенераторах) происходит из всего объёма жидкости при строго определённой для данного давления температуре, называемой температурой кипения.

Водяной пар может быть трёх видов: сухой насыщенный пар (СНП); влажный насыщенный пар (ВНТ); перегретый пар (ПП). Пар, образовавшийся над поверхностью жидкости в момент динамического равновесия м/у испарением и конденсацией (max плотность при данной t-ре), называется насыщенным паром. Состояние насыщенного пара является не устойчивым и зависит от давления и температуры. Насыщенный пар, не содержащий капелек воды, называется сухим насыщенным паром (СНП)_. Насыщенный пар, содержащий в себе капельки воды называется влажным насыщенным паром (ВНП) и представляет собой механическую смесь СНП и мельчайших капелек воды. Перегретым паром (ПП) называется пар того же давления, что и СНП, но с более высокой температурой и получается в парогенераторах.

Разница между температурой СНП и ПП называется степенью его перегрева. Количество теплоты, сообщённое единице массы СНП для перевода его в ПП называется удельной теплотой перегрева

Насыщенный пар характеризуется степенью сухости (Х) и степенью влажности (1-Х). Степенью сухости влажного воздуха называется массовая доля влаги во влажном паре.

В сравнении с паром жидкость имеет меньший удельный объём, т.е. при парообразовании происходит значительное увеличение удельного объёма. Удельный объем СНП и ПП уменьшается с повышением давления.

Тепловлажностная обработка бетона насыщенным паром – основной способ, который позволяет создать влажностные условия нагрева и сохранить влагу затворения в материале.