Вопросы по курсу «Инженерные сети и оборудование»

1. Первый и второй законы термодинамики

1. δ Q = dU+P dV Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.

2. Второй закон термодинамики исключает возможность создания вечного двигателя второго рода. 

2. Идеальный газ. Законы идеального газа

теоретическая модель газа, в которой не учитывается взаимодействиествие частиц газа 

а) при T=const pV=const (закон Бойля - Мариотта); б) при p=const ^V/_T=const (закон Гей-Люссака) в) при V=const ^p/_T=const (закон Шарля).

3. Уравнение состояния идеального газа

Менделеева - Клапейрона:

,

где p - давление, V - объем, m - масса газа, M - молярная масса, T - абсолютная температура, R=8,31 ^Дж/_(моль^._К) - универсальная газовая постоянная.

4. Теплоемкость. Удельная теплоемкость. Уравнение Майера

 Теплоёмкость тела характеризуется количеством теплоты, необходимой для нагревания этого тела на один градус:

Размерность теплоемкости: [C] = Дж/К.

Удельная теплоёмкость (С_уд) есть количество теплоты, необходимое для нагревания единицы массы вещества на 1 градус [C_уд] = Дж/К.

       Для газов удобно пользоваться молярной теплоемкостью Cμ- количество теплоты, необходимое для нагревания 1 моля газа на 1 градус:

       [Cμ] = Дж/(моль×К).

.

      Это уравнение Майера для одного моля газа.

5. Параметры состояния

t-температура, P, Па-давление, V-м3/кг – объём, Uкдж/кг-внутр энергия, h,кДж/кг-антальпия, S, кДж/(кг*с)-энтропия

6. Водяной пар. Состояния водяного пара

Влажный насыщенный пар – это равновесная смесь, состоящая из капель жидкости, находящейся при температуре кипения, и сухого насыщенного пара.

Сухой насыщенный пар представляет собой пар, не содержащий капель жидкости и имеющий температуру насыщения (t=t_н) при данном давлении.

Перегретый пар – пар, температура которого превышает температуру кипения (t_П>t_Н) при данном давлении Р.

7. P-V диаграмма водяного пара

8. H-S диаграмма водяного пара. Таблицы водяного пара

В системе координат i—s (рис. 6.3) сначала строятся нижняя (а-К) и верхняя (К—с) пограничные кривые по табличным данным i и s. Нижняя пограничная кривая проходит через начало координат, так как при t=0 ⁰С энтропия и энтальпия приняты равными нулю.

Затем наносят изобары, которые в области насыщенного пара, будучи одновременно и изотермами, являются прямыми линиями, так как при p=const dq=di, а   . Поэтому di=T·dsи при T=const i=T·s+const. Следовательно, на is-диаграмме угловой коэффициент изобары равенT. Поэтому чем выше давление насыщения, тем выше температура T и тем больше тангенс угла наклона изобары.

В области перегретого пара изобары и изотермы расходятся, причем изобары поднимаются кверху в виде логарифмических кривых, а изотермы стремятся к горизонтали. Это объясняется тем, что с понижением давления перегретый пар по свойствам приближается к идеальному газу, энтальпия которого зависит только то температуры, то есть линииt=const одновременно являются линиями i=const. Чем больше температура, тем выше расположена изотерма.

В области влажного пара нанесены линии одинаковой степени сухости х=const. На эту же диаграмму часто наносят еще изохоры, которые проходят круче изобар.

Is-диаграмма обладает рядом важных свойств: по ней можно быстро определить параметры пара и разность энтальпий в виде отрезков, наглядно изобразить адиабатный процесс, имеющий большое значение при изучении работы паровых двигателей, и решать другие задачи. Обычно для практического использования в большом масштабе строят так называемую рабочую часть диаграммы (на рис. 6.3 она ограничена штрих-пунктиром).

9. Термодинамические процессы водяного пара

Изотермический, изобарический, изохорический, изоэнтропный

10. Влажный воздух. Состояния влажного воздуха

Механическая смесь сухого воздуха и водяного пара. Влажный ненасыщенный и влажный насыщенный. Ненасыщ – в кот. Пар находится в перегретом состоянии, насыщ – в кот. Нах-ся во влажном насыщ. Состоянии.

11. Параметры и характеристики влажного воздуха

1. плотность;

2. теплоемкость;

3. температура;

4. влагосодержание;

5. парциальное давление водяного пара;

6. относительная влажность; относительная влажность - это отношение текущего давления водяного пара к максимально возможному для данной температуры.

7. температура точки росы; Точка росы - температура, до которой должен охладиться воздух при заданном давлении, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться. 

8. энтальпия (теплосодержание);

9. температура по мокрому термометру.

12. H-d диаграмма влажного воздуха