ДОНЕЦЬКИЙ

НАЦІОНАЛЬНИЙ

ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

Конспект лекцій

по курсу

Енергетичні установки

для студентів спеціальності

“Електротехнічні системи електропостачання ”

денної форми навчання

Донецьк

Энeргетические установки

Курс «Энергетические установки» - представляет собой комплексную дисциплину, которая состоит 3 разделов:

1) Техническая термодинамика;

2) Теплоиспользующие установки и тепловые двигатели;

3) Теория теплообмена.

Техническая термодинамика (ТТ), как раздел теоретической физики, изучает процессы взаимного превращения теплоты и работы, а также свойства тел с помощью которых это превращение осуществляется.

Техническая термодинамика базируется на двух основных законах :

1-й закон термодинамики является частным случаем всеобщего закона сохранения и превращения энергии и устанавливает количественные соотношения между теплотой и работой.

2-й закон термодинамики указывает на направленность самопроизвольных термодинамических процессов и рассматривает принципиальные различия между теплотой и работой.

Объектом изучения термодинамики является термодинамическая система, представляющая собой совокупность тел, находящихся в энергетическом взаимодействии.

Состояние термодинамической системы может быть охарактеризовано с помощью параметров состояния:

Параметры состояния

Термические (тепло) Калорические (тепло работы)

абсолютное удельный температура внутренняя энтальпия энтропия

давление объем по абсолютной энергия

термодинамической

шкале

Абсолютное давление

Давление – это средний результат силового воздействия атомов и молекул на ограничивающие поверхности и определяется как отношение нормальной составляющей силы к площади поверхности.

[ / ] = Па

Кроме “Па” для измерения давления используются также такие единицы, как

1 = 1 техническая атмосфера = 735,6 мм.рт.ст.

1 бар = 10⁵ Па = 750 мм.рт.ст.

Различают барометрическое (атмосферное); манометрическое (избыточное); вакуумметрическое и абсолютное давления.

Абсолютное давление является расчетным и не может быть определено экспериментальным путем.

Давление столба атмосферного воздуха на поверхность земли называется атмосферным давлением.

Рассмотрим определение абсолютного давления газа, находящегося в резервуаре:

P_моном = P_абс - P_бар

P_абс = P_моном + P_бар

P_вак = P_бар - P_абс

P_абс = P_бар - P_вак

Удельным объемом называется объем, который занимает 1кг вещества.

[ ]

Параметром состояния является также величина обратная удельному объему, представляющая собой плотность.

[ ]

Температура характеризует степень нагретости тела и является мерой интенсивности теплового движения атомов и молекул.

Для измерения температуры используется влияние этого параметра на те или иные физические характеристики вещества (объемное и линейное расширение, электрическое сопротивление, термо - ЭДС, излучательная способность).

Все температурные шкалы делятся на экспериментальные (эмпирические) и расчетные.

Основной экспериментальной шкалой является шкала Цельсия, в которой принято за 0⁰С температура таяния льда, а за 100⁰С. - температура кипения химически чистой воды при давлении 760 мм.рт.ст.

В настоящее время для измерения температуры используется международная практическая температурная шкала ( МПТШ – 68 )имеющая не две опорные или реперные точки ( как шкала Цельсия ), а шесть точек, как области низких, так и высоких температур. За единицу измерения температуры принят 1 градус Цельсия. Кроме этих шкал существуют шкалы Фаренгейта, Реомюра, Ренкина.

Абсолютная термодинамическая шкала температур (шкала Кельвина), является расчетной и имеет одну опорную точку. Этой точкой является тройная точка воды, т.е. температура, при которой находятся в равновесии твердая, жидкая и газообразная фазы.

Шкала Кельвина рассчитывается на основании 2-го закона термодинамики. Температура тройной точки воды имеет значение T_л = 273,16 К.