21. Цикл Карно- идеальный цикл теплового двигателя.
Прямой цикл Карно в
и
координатах:
изотермическое
расширение с теплоподводом
.
адиабатное
расширение.
изотермическое сжатие с теплоотводом
.
адиабатное
сжатие.
Термический КПД цикла Карно:
.
Теорема Карно:термический КПД обратимого цикла не зависит от физических свойств рабочего тела, зависит от температуры теплоподвода и теплоотвода.
Идеальным циклом холодильной установки является обратный цикл Карно:
Идеальный цикл холодильной установки
22. Второй закон термодинамики.
в самопроизвольном тепловом процессе теплота может передаваться лишь от более нагретого тела к менее нагретому телу. Для осуществления обратного процесса необходимы затраты энергии.
невозможно осуществить тепловой двигатель, в котором вся теплота, подведенная от источника, будет преобразована в полезную работу, часть теплоты неизбежно перейдет теплоприемнику и будет потеряна. Иными словами, вечный двигатель второго рода невозможен.
любой реальный самопроизвольный процесс протекает в термодинамической системе до наступления равновесия.
все термодинамические реальные процессы не обратимы и протекают с ростом энтропии.
теплота,
переданная системе извне.
теплота,
появившаяся внутри системы.
23. Эксергия, её понятия и основные расчетные зависимости.
Эксэргия –это максимально полезная работа, которая может быть получена в результате расходования какого-нибудь энергоресурса.
Эксэргия –часть энергии, которая не может быть преобразована в полезную работу.
Аналитическое выражение эксергии в
общем виде:
обобщенная
координата;
обобщенная
сила;
Эксергия электрического заряда: 
величина
заряда
;
потенциал
системы
;
электрический
потенциал
Эксергия поднятой воды:
вес
воды
;
геометрический
уровень поднятой воды
;
уровень
окружающей среды
Эксергияэнтропии:
энтропия
термодинамической системы
;
температура
термодинамической системы;
температура
окружающей среды
Эксергия теплоты:
количество
теплоты
Эксергетический КПД двигателя:
реализованная
эксэргия;
затраченная
эксэргия
Эксергетический КПД теплообменного
аппарата:
24. Водяной пар. Насыщенный, сухой насыщенный, перегретый пар. Степень сухости пара. Удельная теплота парообразования. Тройная точка воды. Критическое состояние воды.
Парообразование –переход вещества из жидкого состояния в газообразное
Конденсация –обратный процесс парообразования.
Температура насыщения –функция давления.
Насыщенный пар –это пар, образующийся над кипящей жидкостью, имеющий температуру равную температуре кипящей жидкости и находящийся с жидкостью в термодинамическом равновесии.
Сухой насыщенный пар-это насыщенный пар, не содержащий капель жидкости, представляющий собой реальный газ.
Перегретый паримеет температуру выше температуры насыщенного пара при данном давлении, полученного из сухого насыщенного пара в результате теплоподвода.
Степень сухости –равна отношению массы сухого пара входящего в состав влажного пара к суммарной массе влажного пара.
Удельная теплота парообразования- это теплота, которую необходимо передать
1 кг кипящей жидкости, чтобы полностью
превратить ее в сухой насыщенный пар.
,
где
энтальпии,
соответственно кипящей жидкости и
сухого насыщенного пара.
-
чем выше давление, тем ниже
Тройная точка воды –особое состояние, при котором в равновесии находится лед, жидкая вода, водяной пар (все три агрегатных состояния).
Параметры тройной точки:
(глубокий вакуум);
Критическое состояние водыхарактеризуется параметрами:
;
;
.