7. Каков физический смысл величин, входящих в уравнения первого закона термодинамики для замкнутой и разомкнутой оболочек?
Уравнение первого закона термодинамики, устанавливает взаимосвязь между теплотой, работой и изменением внутренней энергии ТД системы: теплота, подведенная к системе, расходуется на изменение энергии системы и совершение работы. В термодинамической системе (закрытой оболочке) сумма всех видов энергии является величиной постоянной. В термодинамической системе (открытой оболочке) сумма всех видов энергии не является величиной постоянной, часть энергии системы передается в окружающую среду.
8. Дайте определение и поясните физический смысл понятий теплоты и работы в технической термодинамике.
Теплота – это количество теплоты, количество энергии, получаемой или отдаваемой системой при теплообмене (при неизменных внешних параметрах системы: объёме и др.). Наряду с работой количество теплоты является мерой изменения внутренней энергии U системы. При теплообмене внутренняя энергия системы меняется в результате прямых взаимодействий (соударений) молекул системы с молекулами окружающих тел.
Работа в термодинамике - одна из форм обмена энергией (наряду с теплотой) термодинамической системы (физического тела) с окружающими телами
9. Что означают знаки « + » и « − » для теплоты и работы?
Правило знаков для теплоты и работы: теплота считается положительной, если она подводится к системе из окружающей среды (поглощённая теплота) и отрицательной в противоположном случае (отданная теплота); работа считается положительной, если она совершается системой над окружающей средой, и отрицательной, если работу совершает окружающая среда над системой.
10. На что и каким образом влияет изменение нагрева трубы при постоянном расходе воздуха?
Изменение нагрева трубы при постоянном расходе воздуха влияют на общее количество тепла, отдаваемое в окружающую среду ТД системой, так как подводя теплоту к системе электрический ток совершает работу над системой, следствием чего является изменение общего числа теплоты, отдаваемого в окружающую среду.
11. На что расходуется мощность, подведенная для нагрева трубы, и как она определяется?
Мощность, потребляемая на нагрев трубы и преобразуемая целиком в тепло. Часть этой мощности отводится в окружающую среду в форме теплоты, остальная часть идёт на нагрев рабочего тела системы.
Мощность измеряется по показаниям контрольных приборов амперметра и вольтметра.
12. В каком месте и почему границы подсистем (системы) размыкаются?
Подсистемы размыкаются на горизонтальном отрезке второго участка, перед установленной термопарой, это сделано для того, что бы условно разделить нагреваемые и не нагреваемые участки системы (установки).
13. Что называется внутренней энергией рабочего тела? Свойства внутренней энергии и расчетные формулы.
Внутренняя энергия - величина, характеризующая термодинамическое состояние тела. Каждое тело состоит из частиц, которые постоянно движутся и взаимодействуют друг с другом. Внутренняя энергия тела является суммой кинетической энергии движения частиц вещества и потенциальной энергии их взаимодействия.
Внутренняя энергия тела может изменяться при взаимодействии с окружающими телами.
Способы изменения внутренней энергии тела: теплообмен и совершение механической работы (над телом или самим телом).