- •1. Основные понятия технической термодинамики
- •2. Параметры состояния рабочего тела, единицы измерения.
- •3. Внутренняя энергия и энтальпия.
- •4. Работа изменения объема рабочего тела.
- •5. Первый закон термодинамики.
- •6. Уравнение состояния идеальных газов
- •7. Основные законы идеальных газов.
- •8. Смеси идеальных газов
- •9. Теплоёмкость идеальных газов
- •Теплоемкости с и ср
- •10. Основные процессы изменения состояния идеальных газов.
- •Адиабатный процесс
- •11. Термодинамическая обратимость процессов
- •12. Оценка эффективности циклов.
- •13. Основные формулировки второго закона термодинамики
- •14. Цикл Карно
- •15.Энтропия и ее изменение энтропии в необратимых процессах
- •16. Физический смысл энтропии.
- •17. Аналитическое выражение второго закона термодинамики
- •18.Водяной пар. Основные понятия
- •19. Парообразование в – диаграмме
- •20.Влажный пар и его параметры
- •22.Влажный воздух. Основные определения
- •24.Термодинамический анализ работы компрессора, многоступенчатое сжатие в компрессорах.
- •25.Термодинамический цикл двс, цикл Отто.
- •26.Термодинамический цикл двс, цикл Дизеля.
- •27.Цикл воздушно холодильной установки.
- •28.Цикл парокомпрессионной холодильной установки.
- •29.Цикл теплового насоса.
- •30.Основные способы передачи тепловой энергии.
- •31.Основные положения теплопроводности. Температурное поле и градиент.
- •32.Тепловой поток. Плотность. Закон Фурье.
- •33.Дифиринциальное уравнение теплопроводности.
- •34.Условее однозначности для процессов теплопроводности.
- •35.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 1-го рода.
- •36. Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при граничных условиях 3-его рода.
- •37.Стационарная теплопроводность однослойной и многослойной трубы 1-ого рода.
- •39.Пути интенсификации теплопередачи.
- •41.Дифферинциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнения теплоотдачи, энергии, движения, неразрывности.
- •43.Условия подобия физических процессов.
- •44.Теплоотдача плоской поверхностью.
- •46.Теплоотдача при движении жидкости в трубах.
- •47.Теплоотдача при поперечном омывании.
- •48.Теплоотдача при свободном движении жидкости.
- •49.Общее представление о процессе кипения. Кризисы кипения.
- •50.Теплоотдача при плёночной и капельной конденсации.
- •51. Тепловое излучение. Основные понятия и определения
- •52. Основные законы теплового излучения.
- •53. Теплообмен излучения между параллельными пластинами и при наличии экрана
- •54.Теплообмен излучением между телами произвольно расположенными в пространстве. Угловые коэффициенты и их свойства
- •55. Классификация теплообменников
- •56. Основные положения теплоотсчёта рекуперативных аппаратов
1. Основные понятия технической термодинамики
Фундаментальными понятиями технической термодинамики являются тепло и работа.
Совокупность тел, участвующих в таких процессах, рассматриваемая в энергетическом взаимодействии с внешней средой, называется термодинамической системой.
Если термодинамическая система не может отдавать энергию, в какой бы то ни было форме во вне и не может получать из вне, то она называется изолированной; если система не может обмениваться теплом с окружающими телами, но способна совершать над ними работу или быть объектом внешней работы, то она называется термически изолированной; наконец, если система не может совершать работу над окружающими телами или быть объектом внешней работы, но способна к взаимному теплообмену с этими телами, то она называется механически изолированной.
Суммарный запас кинетической и потенциальной энергий всех молекул тела образует его внутреннюю или тепловую энергии.
Преобразование тепловой энергии тепла в механическую с последующим использованием последней для совершения работы, либо прямая передача ее другому телу макрофизическим путем составляют сущность процесса, который для краткости принято называть превращением тепла в работу.
Идеальный газ – газы, у которых силы молекулярного притяжения вообще отсутствуют, а сами молекулы представляют собой материальные точки, объем которых равен нулю.
В противоположность этому такое упрощение применительно к парам дает большую погрешность, поэтому в технической термодинамике они относятся к реальным газам.
2. Параметры состояния рабочего тела, единицы измерения.
Удельным объемом газа, обозначаемым буквой , называется объем, занимаемый 1 кг данного газа. Так, если масса всего газа равна М кг, а полный объем V м3, то удельный объем его составляет
, м3/кг.
Величина, обратная удельному объему, т.е. масса газа, заключенная в 1м3 его, называется плотностью и обозначается буквой . Очевидно, что
, кг/м3 .
Абсолютное давление газа, обозначаемое буквой , является средним результатом ударов молекул о поверхность, ограничивающую объем, занимаемый газом. Оно представляет собой силу, отнесенную к единице площади этой поверхности и действующую со стороны газа в направлении, нормальном по отношению к ней. Поэтому в системе СИ основной единицей давления является 1 Н/м2. Кроме того, в технике широко применяются удобные для практики единицы: бар (1 бар = 105 Н/м2), атмосфера (1ат = 10000 кгс/ м2), миллиметр ртутного столба (1 мм.рт.ст= 13,6 кгс/м2), миллиметр водяного столба (1мм.вод.ст.= 1 кгс/м2).
Давление земной атмосферы завистит от высоты и метеорологических условий в данный момент. В среднем над уровнем моря оно равно
760 мм.рт.ст. = 1,03 ат. Эта величина называется нормальным давлением.
Если абсолютное давление газа в сосуде больше атмосферного, то разность между ними называется избыточным давлением. Если же абсолютное давление газа меньше атмосферного, то разность между ними называется разрежением или вакуумом.
Абсолютная температура газа, обозначаемая буквой Т, является мерой интенсивности хаотического движения его молекул и измеряется в градусах.
Уравнение Больцмана:
Из этой формулы следует что абсолютная температура всегда положительна. Шкала в которой отсчитывается эта составляющая является шкалой Кельвина. В технике часто пользуются шкалой Цельсия в которой отсчёт ведётся от состояния тающего льда, что составляет температуру 273,15 К