4.2 Разделы дисциплины и виды занятий.

№ раз- дела	Наименование разделов	Количество часов				Вне ауд. работа СР
		Всего	Аудиторная Работа
			Л	ПР	ЛПЗ
1	2	3	4		5	6
1	Техническая термодинамика	13	34	34	32	75
2	Основы теории теплообмена	14	34	34	32	75
3	Теплоэнергетические установки и промышленная теплоэнергетика	14	33	33		66
	Итого:	480	100	100	64	216

4.2.1 Содержание разделов дисциплины

Раздел 1 Техническая термодинамика

Лекция 1

Предмет термодинамики, предыстория ее развития и значение для современной теплотехники. Предмет термодинамики и теории теплообмена. Основные этапы развития теплотехники. История развития термодинамики. Основные понятия термодинамики. Виды энергии и формы обмена энергией. Термодинамические системы, окружающая среда и взаимодействие между ними. Основные термодинамические параметры и единицы их измерения. Уравнение состояния и термодинамические процессы.

 Лекция 2

Первое начало термодинамики. Энергетическая характеристика состояния изолированной системы. Работа и тепло как формы обмена энергии. Формулировка первого начала термодинамики. Теплоемкость. Определение понятия теплоемкость. Соотношение между теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме. Теплоемкость идеального газа. Уравнение Майера.

Лекция 3

Свойства и процессы в идеальных газах. Уравнение состояния идеального газа. Исследование термодинамических процессов на основе первого начала. Изохорный и изобарный процессы. Свойства и процессы в идеальных газах. Изотермический процесс. Адиабатный процесс. Политропный процесс как обобщающий рассмотренные процессы.

 Лекция 4

Смеси идеальных газов. Описание состава газовых смесей. Свойства идеальных газовых смесей. Закон Дальтона. Термодинамические параметры газовых смесей. Первое начало термодинамики для открытых систем. Особенности открытых систем. Энтальпия расширенной системы. Уравнение первого начала для открытых систем. Располагаемая работа, ее физический смысл и графическая интерпретация

 Лекция 5

Замкнутые термодинамические процессы. Циклический процесс как способ непрерывного получения работы. Прямые циклы. Обратные циклы. Цикл и теорема Карно. Способ осуществления цикла Карно. КПД цикла Карно и теорема Карно. КПД неравновесного цикла Карно. Термодинамическая шкала температур.

Лекция 6

Термодинамические циклы тепловых машин. Цикл газовой турбины. Цикл двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты. Цикл двигателя внутреннего сгорания с изохорным подводом теплоты.

Лекция 7

Второе начало термодинамики для равновесных систем. Энтропия. Второе начало как принцип существования энтропии. Основное уравнение термодинамики. T-S диаграмма состояний системы. Толкования второго начала термодинамики и физический смысл энтропии. Второе начало термодинамики для неравновесных систем. Аналитическое выражение второго начала. Интеграл Клаузиуса.

Лекция 8

Физический смысл энтропии. Формулировки второго начала термодинамики. Реальные газы. Качественные особенности реальных газов. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы газа Ван-дер-Ваальса. Критические параметры. Изотермы реального газа.

Лекция 9

Характерные состояния воды и водяного пара. Получение пара. Характерные состояния воды и водяного пара. T-S диаграмма состояний воды и водяного пара. Термодинамические свойства воды и водяного пара. S-h диаграмма состояний воды и водяного пара. Термодинамические свойства жидкостей. Термодинамические свойства паров.

Лекция 10

Основные процессы водяного пара. Паровые циклы. Основные термодинамические процессы. Цикл Карно на насыщенном водяном паре. Цикл Ренкина. Циклы паросиловых установок. Цикл Ренкина с перегревом пара. Бинарные циклы. Регенративный цикл паротурбинной установки.

Лекция 11

Прямые и обратные циклы тепловых машин. Обратный цикл Карно. Показатели эффективности обратных циклов. Цикл газовой холодильной установки. Цикл парокомпрессионной холодильной машины. Цикл абсорбционной холодильной машины.

Лекция 12

Термодинамические свойства влажного воздуха. Параметры влажного воздуха. Температура мокрого термометра. d-h диаграмма влажного воздуха. Характеристические функции дифференциальные уравнения. Основные характеристические функции и их свойства. Дифференциальное уравнение состояния. Дифференциальные уравнения внутренней энергии, энтропии и энтальпии.

Лекция 13

Термодинамическое равновесие. Общее условие термодинамического равновесия. Основное уравнение термодинамики неоднородных систем. Условия фазового равновесия. Системы с химическими превращениями и основы термохимии. Характеристики состава сложной системы. Химический потенциал. Тепловые эффекты реакций. Закон Гесса. Тепловые эффекты образования и сгорания веществ.

Лекция 14

Химическое равновесие и сродство. Условия химического равновесия. Закон действующих масс. Химическое сродство. Принцип Ле-Шателье-Брауна. Расчеты с помощью таблиц стандартных величин и определение параметров состояния продуктов сгорания. Свойства растворов. Состав и парциальные свойства растворов. Уравнение Ван-дер-Ваальса для бинарных систем. Законы Рауля и Генри. Законы Коновалова.

Лекция 15

Истечение газов и паров. Основные уравнения. Параметры торможения. Адиабатное течение идеального газа в каналах. Течение газов и паров при взаимодействии с окружающей средой. Движение газа при наличии теплообмена с окружающей средой. Движение газов при наличии трения. Истечение реальных газов и паров. Эжекторы.

Лекция 16

Дросселирование. Эффект Джоуля-Томсона. Условия возникновения дросселирования. Эффект Джоуля-Томсона. Кривая инверсии. Работоспособность термодинамических систем. Эффективность преобразования энергии. Функции работоспособности. Эксергия. Эксергетические диаграммы. Эксергетический анализ работы тепловых машин. Эксергетические потери и эксергетический КПД. Эксергетический анализ работы тепловых машин.

Лекция 17

Основные параметры цикла работы паросиловых установок. Параметры цикла работы двигателей внутреннего сгорания. Параметры цикла работы газотурбинной установки. Параметры работы газотурбинного газоперекачивающего агрегата. Новые технологии в проектировании турбинных агрегатов.