Вопросы к аттестации

Промежуточная аттестация производится в форме устного зачета, на который выносятся следующие вопросы.

Раздел 1. Состояние газа.

1.Что такое идеальный газ, его отличие от реального.

2.Что такое рабочее тело?

3.Дайте понятие термодинамической системы.

4.Что называется параметром состояния, каковы его признаки?

5.Какие параметры определяют состояние тела?

6.Дайте понятие абсолютного и избыточного давления, какими приборами оно измеряется?

7.Что такое температура тела, в каких единицах и какими приборами она измеряется?

8.Что такое удельный объём и плотность газа, какова их размерность?

9.Что такое нормальные условия?

10.Как формулируется закон Бойля-Мариотта?

11.Как формулируется закон Гей-Люссака?

12.Как формулируется уравнение Клапейрона?

13.Как формулируется закон Авагадро?

14.Как формулируется закон Дальтона?

15.Какими способами может быть задана смесь газов?

16.Что такое молекулярная масса и газовая постоянная смеси газов?

17.Что такое приведенный объём компонента газовой смеси?

18.Что называется теплоемкостью газов /массовая, объемная, мольная/?

19.Как зависит теплоемкость газов от температуры?

20.Что такое средняя и истинная теплоемкость?

21.Почему в качестве рабочего тела используют газы и пары?

22.Какие параметры в технической термодинамике приняты за основные и почему?

23.Что такое уравнение состояния, какую графическую интерпретацию имеет?

24.Какие следствия вытекают из закона Авагадро?

25.Для каких газов справедливы законы Бойля-Мариотта и Гей-Люсака?

26.Дайте понятие моля газа.

27.Что такое универсальная газовая постоянная?

28.От чего зависит теплоемкость газов?

29.Как связаны массовая, объемная и мольная теплоемкости?

30.Чему равен объем 1 моля газа при нормальных условиях?

31.Как найти величину газовой постоянной R?

Раздел 2. Первый закон термодинамики. Газовые процессы.

1.Что такое внутренняя энергия газов, функцией чего она является?

2.Что такое диаграмма состояния? Какие диаграммы состояния имеют наибольшее значение и почему?

3.Что такое тепло, как оно определяется?

4.Что такое работа расширения газа? Как определить работу в p, v-диаграмме?

5.Сформулируйте первый закон термодинамики.

6.Что такое энтальпия газа?

7.Какова связь между теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме?

8.Выведите уравнение Майера.

9.Как определить ΔU и Δh, если известны cр и cv для идеального газа?

10.Дайте определение энтропии как параметра состояния. Приведите формулы изменения энтропии в процессе.

11.Объясните свойства T, s- диаграммы.

12.Дайте понятие термодинамического процесса. Что такое равновесные и неравновесные процессы?

13.Проведите исследование изохорного процесса.

14.Проведите исследование изобарного процесса.

15.Проведите исследование изотермного процесса.

16.Выведите уравнение адиабатного процесса.

17.Определить работу, тепло, а также ΔU, Δh, ΔS адиабатного процесса.

18.Каково относительное расположение изохоры и изобары в Tsдиаграмме?

19.Каково относительное расположение изотермы и адиабаты в pv-диаграмме?

20.Почему изохоры располагаются T, s-диаграмме эквидистантно?

21.Выведите уравнение политропного процесса.

22.Как зависит теплоемкость политропного процесса от показателя политропы?

23.Как можно определить показатель политропы?

24.Проведите сопоставление процессов в p, v- и T, s-диаграммах?

25.За счет чего совершается работа в адиабатном процессе?

26.Чему равна теплоемкость изотермного и адиабатного процессов?

27.Чему равен показатель политропы изохорного и изобарного процессов?

28.Дайте выражение первого закона термодинамики через тепло, энтальпию и работу.

29.Может ли быть теплоемкость отрицательной?

30.Как определить знак q или ΔU в политропных процессах?

31.Как графически определить величину и знак теплоемкости в T, s-диаграмме?

32.Как изображается в T, s-диаграмме тепло процессов?

Раздел 3. Второй закон термодинамики. Газовые циклы.

1.Дайте понятие цикла.

2.Что такое прямой и обратный цикл.

3.Почему работа прямого цикла положительна, а обратного - отрицательна?

4.Почему невозможен вечный двигатель первого рода?

5.Что такое термический К.П.Д.?

6.В каких пределах может изменяться ηt?

7.Что такое холодильный коэффициент?

8.В чем разница между циклами холодной установки и теплового насоса?

9.Из каких процессов состоит цикл Карно?

10.Как достигается обратимость цикла Карно?

11.Выведите формулу термического К.П.Д. цикла Карно.

12.Может ли КПД цикла Карно достичь единицы?

13.В чем состоит значение цикла Карно?

14.Возможен ли цикл, имеющий в заданных температурных границах КПД больший или равный КПД цикла Карно?

15.Дайте понятие средней температуры подвода или отвода тепла в цикле.

16.В чем состоит сущность второго закона термодинамики?

17.Приведите классически формулировки второго закона термодинамики. В чем их общность?

18.Что происходит с энтропией системы, в которой совершаются необратимые процессы?

19.Покажите несостоятельность теории «тепловой смерти Вселенной» с позиции диалектического материализма.

20.Каковы особенности поршневых Д.В.С. низкого сжатия?

21.Из каких процессов состоит цикл Отто?

22.Какие допущения делаются при переходе от реальных циклов к термодинамическим?

23.Выведите формулу термического КПД цикла Отто.

24.От чего зависит КПД двигателей низкого сжатия?

25.Каковы отличия дизельных двигателей от карбюраторных?

26.За счет чего термический КПД цикла Дизеля выше, чем цикла Отто?

27.Почему не нашли распространения компрессорные дизели?

28.Каковы достоинства и недостатки двигателей высокого сжатия по сравнению с двигателями низкого сжатия?

29.Выведите формулу термического КПД цикла со смешанным подводом тепла.

30.Проведите сравнение циклов д.в.с.

31.Изобразите простейшую схему ГТУ и поясните принцип ее действия.

32.Какие типы ГТУ вы знаете?

33.Как организуется процесс горения топлива в ГТУ, V= const?

34.Из каких процессов состоит цикл ГТУ при p=const?

35.От чего зависит КПД цикла ГТУ p=const?

36.Как выводятся формулы ηt ГТУ p=const и V= const?

37.Проведите сравнение циклов ГТУ.

38.Сопоставьте циклы д.в.с. и ГТУ.

39.Зависит ли КПД цикла Карно от свойств рабочего тела?

40.Почему в цикле ГТУ процесс отвода тепла принят изобарным, а в д.в.с.- изохорным?

41.Почему на термический КПД цикла д.в.с. V= const не влияет величина λ? Покажите это на T, s-диаграмме.

42.Как влияет значение ρ на термический к.п.д цикла д.в.с. p=const?

43.Как изменяются параметры U, H, S за цикл?

Раздел 4. Вода и водяной пар.

1.Можно ли считать водяной пар идеальным газом?

2.Какое вам известно наиболее простое уравнение состояния реального газа? Каковы его недостатки?

3.Как проходят изотермы по уравнению Ван-дер-Ваальса в pv-диаграмме?

4.Как строится pv-диаграмма водяного пара?

5.Что такое критическое состояние вещества?

6.Что называется степенью сухости пара?

7.Как определяют параметры воды и водяного пара в состоянии насыщения (при х=0, х=1 и для влажного пара)?

8.Как определяют параметры пара в перегретом состоянии?

9.Что такое теплота парообразования?

10.Чем отличаются процессы испарения и кипения?

11.Являются ли давление и температура при кипении независимыми параметрами?

12.На какие области можно разбить pv-диаграмму?

13.Что принято за начало отсчета энтальпии, энтропии, внутренней энергии водяного пара?

14.Как графически строятся линии постоянной сухости в pv-, Ts-, hsдиаграммах?

15.Какой характер имеют изобары в Ts-диаграммах?

16.Как по Ts-диаграмме определить энтальпию кипящей жидкости, теплоту парообразования и тепло перегрева?

17.Как определяется тепло и работа изохорного, изобарного и изотермного процессов?

18.Как определить работу адиабатного процесса?

19.Выведите уравнение преобразования тепловой энергии газа в кинетическую энергию струи при истечении его из сопла.

20.Как определить скорость истечения газа или пара?

21.Как найти расход газа или пара при истечении из сопла?

22.Почему в суживающемся сопле скорость истечения газа не может превысить скорость звука?

23.Почему процесс истечения газа из сопла без трения можно считать адиабатным?

24.Что характерно для критического режима истечения?

25.Чему равна критическая скорость истечения?

26.Как определяется расход газа или пара при достижении критического режима истечения?

27.Что такое сопло Лаваля и для чего оно применяется?

28.Поясните области применения суживающихся и расширяющихся сопел?

29.Какие предпосылки лежат в выборе типа сопла и его профилировании?

30.Дайте понятие температуры торможения.

31.В чем сущность дросселирования газа или пара?

32.Каковы особенности дросселирования пара при различных начальных его состояниях?

33.В чем состоит принцип действия дроссель-калориметра?

34.Приведите схему простейшей паросиловой установки.

35.Изобразите цикл Ренкина в Ts-диаграмме.

36.Выведите формулу термического к.п.д. цикла Ренкина.

37.Как зависит к.п.д. цикла Ренкина от начальных и конечных параметров пара?

38.Что дает промежуточный перегрев пара в цикле Ренкина?

39.Какими путями повышают к.п.д. цикла паросиловых установок?

40.В чем смысл регенеративного подогрева питательной воды?

41.Покажите простейшую схему и цикл парокомпрессионной холодильной установки.

42.Выведите формулу холодильного коэффициента. Каковы его предельные значения?

43.Что такое абсолютная и относительная влажность воздуха?

44.Как определяется влагосодержание и энтальпия влажного воздуха?

45.Как строится Id-диаграмма влажного воздуха?

46.Покажите процессы теоретической сушки в Id-диаграмме.

Раздел 5. Теплопередача.

1.Какие виды теплообмена вы знаете?

2.Что такое температурное поле и изотермическая поверхность?

3.Дайте понятие градиента температур и теплового потока. Каково их направление?

4.Запишите формулу закона Фурье.

5.Что называется коэффициентом теплопроводности. От чего он зависит?

6.Как изменяется температура при передаче тепла в однородной плоской стенке при

λ=const?

7.Как найти температуры на границах слоев в многослойной плоской стенке?

8.Что такое термическое сопротивление?

9.Как найти R для многослойной стенки?

10.В чем особенность теплопроводности цилиндрической стенки по сравнению с плоской?

11.Всегда ли нанесение изоляции на трубу приводит к снижению тепловых потерь в окружающую среду?

12.Как формулируется закон теплоотдачи Ньютона-Рихмана?

13.Что называется коэффициентом теплоотдачи, какова его физическая сущность, размерность?

14.От каких факторов зависит коэффициент теплоотдачи?

15.Как определяют коэффициент теплоотдачи?

16.Какие явления называются подобными?

17.Какие вы знаете критерии подобия?

18.Как обрабатываются опытные данные по теплообмену?

19.Какие критерии входят в критериальное уравнение, описывающее процесс теплообмена при вынужденном движении жидкости и при свободной конвекции?

20.В чем особенность передачи тепла лучеиспусканием?

21. . Что такое тепловое излучение?

22.Чем характеризуется отражательная, поглощательная и пропускательная способность тел?

23.Что такое абсолютно черное, абсолютно белое, абсолютно прозрачное тело?

24.Дайте формулировки законов Стефана-Больцмана и Кирхгоффа.

25.Чему равен тепловой поток при лучистом теплообмене между параллельными стенками?

26.Что такое приведенная степень черноты?

27.В чем особенности излучения газов по сравнению с твердыми телами?

28.Как определяется тепловой поток при сложном теплообмене?

29.Что такое коэффициент теплопередачи? Какова его размерность?

30.Как определяется количество переданного тепла от одной жидкости к другой через разделительную стенку?

31.От чего зависит величина коэффициента теплопередачи?

32.Дайте классификацию теплообменников.

33.Какие бывают теплоносители? Сделайте их сравнение.

34.Какие два уравнения лежат в основе расчета теплообменных аппаратов?

35.Каковы преимущества противоточного движения теплоносителей в теплообменниках по

сравнению с прямоточным?

36.Что такое среднелогарифмический и среднеарифметический температурные напоры?

37.Каковы задачи и порядок расчета нового теплообменника?

38.В чём особенности поверочного расчета теплообменников?