- •Г.В. Бахмат, е.Н. Кабес
 - •1.1.2. Первый закон термодинамики
 - •1.1.3. Второй закон термодинамики
 - •1.1.4. Термодинамические процессы
 - •1.1.5. Термодинамика потока
 - •1.1.6. Термодинамический анализ процессов в компрессорах
 - •1.1.7. Циклы двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок
 - •1.1.8.Циклы паросиловых установок
 - •1.1.9. Циклы холодильных машин, теплового насоса (обратные термодинамические циклы)
 - •1.2. Теория теплообмена
 - •1.2.1. Основные понятия и определения
 - •1.2.2. Теплопроводность
 - •1.2.3. Конвективный теплообмен
 - •1.2.4. Теплообмен излучением
 - •1.2.5. Теплопередача. Основы расчета теплообменных аппаратов
 - •2. Контрольные задания
 - •2.1. Методические указания
 - •2.2. Техническая термодинамика
 - •2.3. Теория теплообмена
 - •Приложение 1 Средние изобарные мольные теплоемкости
 - •Приложение 2 Физические параметры сухого воздуха при давлении 101,3 кПа
 - •3. Конспект лекций
 - •3.1. Термодинамика
 - •3.1.1. Содержание и метод термодинамики
 - •3.1.2. Основные понятия термодинамики
 - •3.1.3. Газовые смеси
 - •3.1.4. Законы идеальных газов
 - •3.1.5. Первое начало термодинамики
 - •3.1.5.1. Первое начало термодинамики как математическое выражение закона сохранения энергии
 - •3.1.5.2. Первое начало термодинамики простого тела
 - •3.1.6. Понятие теплоёмкости
 - •3.1.7. Первое начало термодинамики для идеальных газов
 - •3.1.7.1. Закон Майера
 - •8314 Дж/(кмольк).
 - •3.1.7.2. Принцип существования энтропии идеального газа
 - •3.1.8. Термодинамические процессы
 - •3.1.8.1. Классификация термодинамических процессов
 - •3.1.8.2. Работа в термодинамических процессах
 - •3.1.9. Круговые процессы (циклы)
 - •3.1.9.1. Тепловые машины, понятие термического к.П.Д.,
 - •3.1.9.2. Цикл Карно
 - •3.1.10. Второе начало термодинамики
 - •3.1.11. Термодинамические циклы двигателей внутреннего сгорания
 - •3.1.11.1. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
 - •3.1.11.2. Циклы газотурбинных установок
 - •3.1.12. Типовые задачи к разделам курса «термодинамика»
 - •3.1.12.1. Параметры, уравнение состояния идеального газа
 - •3.1.12.2. Газовые смеси
 - •3.1.12.3. Первое начало термодинамики
 - •3.1.12.4. Процессы изменения состояния вещества
 - •3.1.12.5. Термодинамические циклы
 - •4.1.Теплопередача
 - •4.1.1. Теплопередача, её предмет и метод, формы передачи теплоты
 - •4.2. Теплопроводность
 - •4.2.1. Температурное поле
 - •4.2.2. Температурный градиент
 - •4.2.3. Тепловой поток. Закон Фурье
 - •4.2.4. Коэффициент теплопроводности
 - •4.2.5. Дифференциальные уравнения теплопроводности
 - •4.2.6. Условия однозначности для процессов теплопроводности
 - •4.2.7. Отдельные задачи теплопроводности при стационарном режиме
 - •4.3. Конвективный теплообмен
 - •4.3.1. Основные понятия и определения
 - •4.3.2. Теория размерностей
 - •Размерности и показатели степени при конвективном теплообмене
 - •4.3.3. Теория подобия
 - •4.3.4. Критериальные уравнения
 - •4.3.5. Некоторые случаи теплообмена
 - •4.3.6. Расчетные зависимости конвективного теплообмена
 - •4.3.7. Теплообмен при естественной конвекции
 - •4.3.8. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости в трубах и каналах
 - •4.3.9. Теплоотдача при поперечном обтекании труб
 - •4.4. Тепловое излучение
 - •4.4.1. Основные понятия и определения
 - •4.4.2. Виды лучистых потоков
 - •4.4.3. Законы теплового излучения
 - •4.4.4. Особенности излучения паров и реальных газов
 - •4.5. Теплопередача
 - •4.5.1. Теплопередача между двумя теплоносителями через разделяющую их стенку
 - •4.5.2. Оптимизация (регулирование) процесса теплопередачи
 - •4.5.3. Теплопередача при переменных температурах (расчет теплообменных аппаратов)
 - •5. Лабораторные работы
 - •5.1. Введение
 - •5.2. Порядок проведения лабораторных работ
 - •5.3 . Основные обозначения
 - •5.4 Лабораторная работа №1
 - •5.4.1. Цель работы
 - •5.4.2. Задание
 - •5.4.3. Экспериментальная установка
 - •4.4.4. Порядок проведения опытов и обработка результатов эксперимента
 - •5.4.5. Содержание отчета
 - •5.4.6. Вопросы для самостоятельной проверки
 - •5.4.7. Защита лабораторной работы №1
 - •5.5.4. Схема экспериментальной установки
 - •5.5.5. Порядок проведения опытов и обработка результатов
 - •5.6.2. Краткое теоретическое введение
 - •5.6.3. Экспериментальная установка
 - •5.6.4. Порядок проведения опытов и обработка результатов.
 - •5.7. Лабораторная работа №4
 - •5.7.1. Цель работы
 - •5.7.2. Задание
 - •5.7.3. Порядок выполнения работы
 - •5.8.Приложения
 - •6. Контрольные вопросы (тесты) к лабораторным работам
 - •6.1. Теплопроводность
 - •6.2. Конвективный теплообмен
 - •6.3. Теплообмен излучением
 - •Литература
 - •Содержание Введение 3
 - •Теплотехника Учебно-методический комплекс
 - •Заказ № Уч. – изд. Л. 9,4
 - •«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
 - •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
 - •625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
 
Приложение 2 Физические параметры сухого воздуха при давлении 101,3 кПа
| 
					 t, °C 
  | 
				
					 102*λ, Вт/(м*К) Вт/(м.К> 
  | 
				
					 106*υ, м2/с 
  | 
				
					 Рг 
  | 
			
| 
					 0 
  | 
				
					 2,44 
  | 
				
					 13,28 
  | 
				
					 0,707 
  | 
			
| 
					 100 
  | 
				
					 3,21 
  | 
				
					 23,13 
  | 
				
					 0,688 
  | 
			
| 
					 200 
  | 
				
					 3,94 
  | 
				
					 34,85 
  | 
				
					 0,680 
  | 
			
| 
					 300 
  | 
				
					 4,60 
  | 
				
					 48,33 
  | 
				
					 0,674 
  | 
			
| 
					 400 
  | 
				
					 5,21 
  | 
				
					 63,09 
  | 
				
					 0,678 
  | 
			
| 
					 500 
  | 
				
					 5,75 
  | 
				
					 79,38 
  | 
				
					 0,687 
  | 
			
| 
					 600 
  | 
				
					 6,23 
  | 
				
					 96,89 
  | 
				
					 0,699 
  | 
			
| 
					 700 
  | 
				
					 6,71 
  | 
				
					 115,4 
  | 
				
					 0,706 
  | 
			
| 
					 800 
  | 
				
					 7,19 
  | 
				
					 134,8 
  | 
				
					 0,713 
  | 
			
| 
					 900 
  | 
				
					 7,64 
  | 
				
					 155,1 
  | 
				
					 0,717 
  | 
			
| 
					 1000 
  | 
				
					 8,08 
  | 
				
					 177,1 
  | 
				
					 0,719 
  | 
			
3. Конспект лекций
Овладение тепловой энергией позволило человечеству совершить первую научно-техническую революцию и перейти в качественно новый этап своего развития — построить индустриальное общество. Без знания законов, управляющих переходом теплоты в другие формы энергии и распространением ее в пространстве, это было бы невозможно.
Первоначально термодинамика решала достаточно ограниченный круг задач, связанных с чисто практическими расчетами тепловых (в основном паровых) машин. Однако методы анализа процессов, основанные на двух фундаментальных законах природы — законе сохранения энергии и законе роста энтропии — оказались настолько эффективны, что термодинамика проникла во все сферы науки и техники. Это произошло усилиями многих выдающихся ученых: Н.-Л. С. Карно, В. Томсона (лорда Кельвина), М. Планка, Р. Майера, М. В. Ломоносова, Н. И. Белоконя и других.
Термодинамика изучает взаимные переходы различных видов энергии друг в друга, т. е. рисует энергетическую картину мира и тех сил, которые движут им. В термодинамике обычно применяют один из двух методологических подходов: статистический и феноменологический. При статистическом подходе рабочее тело (газ) рассматривается как совокупность большого числа микро частиц, характеристики которых, например энергия или скорость, могут быть описаны с помощью законов математической статистики. Эти характеристики для различного числа частиц будут различны, поэтому можно говорить о неких средних свойствах, описываемых с помощью нормального или иного распределения. При феноменологическом подходе микроструктура вещества вообще не учитывается. Поведение рабочего тела оценивают только по внешнему балансу, т.е. при подведении энергии извне наблюдают за внешними эффектами. В таком случае рабочее тело можно представить как «чёрный ящик», на вход которого поступает некий сигнал, а на выходе наблюдают ответную реакцию. Именно такой подход принят в технической термодинамике, что обусловило специфические особенности её применения в инженерной практике. Для оценки работы тепловых двигателей или холодильных машин можно не знать, состоит ли рабочее тело из молекул и атомов, или микроструктура вещества неизвестна. Второй раздел курса — теплопередача — описывает процессы обмена теплотой в трех основных ее формах: теплопроводность, конвекция, излучение. Как правило, три эти формы в технических процессах действуют совместно. Задача грамотного специалиста — выделить в каждом данном процессе преобладающую форму и провести теплотехнические расчёты по законам, описывающим именно эту форму теплообмена. При совместном действии двух или трёх форм теплообмена необходимо понимать взаимное внимание их друг на друга и учитывать это при анализе тепловых процессов.
Хорошее знание законов теплопередачи позволяет увеличить эффективность использования энергоресурсов, повысить культуру производства и снизить энергоёмкость производства.
Не только для каждого инженера, но и для любого грамотного человека знакомство с этими фундаментальными законами Природы является абсолютно необходимым.
Авторы выражают искреннюю благодарность Бахмат Марине Геннадьевне и Виктору Геннадьевичу за техническую помощь в подготовке работы к изданию.
