3. Вопросы к экзамену Техническая термодинамика

1. Основные понятия и определения. Что понимается под термодинамической системой Что такое рабочее тело Какие основные параметры определяют состояние рабочего тела и в каких единицах они измеряются Что такое абсолютное, избыточное (манометрическое), вакуумное и барометрическое (атмосферное) давление и какова связь между ними Что такое нормальные физические условия Какое состояние термодинамической системы называется равновесным и какое - неравновесным Что называется термодинамическим процессом Какие процессы называются равновесными и неравновесными, обратимыми и необратимыми Какой газ называется идеальным Напишите уравнения состояния идеального газа для m кг газа и для 1 кг газа и приведите размерности входящих в них величин. Какое соотношение между удельной газовой постоянной и универсальной газовой постоянной и в каких единицах их выражают

2. Газовые смеси. Какими способами можно задать смесь Как формулируется закон Дальтона для смеси идеальных газов Как определяется кажущаяся молекулярная масса и газовая постоянная смеси. Что такое парциальное давление и приведенный объем компонента смеси

3. Теплоёмкость газов. Что такое теплоемкость Какие существуют теплоемкости и приведите их размерности В чем физический смысл уравнения Майера Как определить истинную, среднюю, изобарную, изохорную удельные теплоемкости Как определить теплоемкость газовой смеси

4. Функции состояния системы. Первый закон термодинамики. Какие параметры и почему являются функциями состояния Что такое внутренняя энергия, энтальпия, энтропия их определение и размерности Почему внутренняя энергия и энтальпия идеального газа зависят только от одного параметра - температуры Что такое работа и теплота, как они определяются Почему работа и теплота являются функциями процесса Как графически определить работу в р-v диаграмме и теплоту в Т-s диаграмме Дайте формулировку и аналитическое выражение первого закона термодинамики.

5. Термодинамические процессы. Приведите аналитическое исследование и графическое изображение основных термодинамических процессов в p-v и T-s - диаграммах. В чем состоит обобщающее значение политропного процесса При каких значениях показателя политропы n можно получить уравнения основных термодинамических процессов

6. Второй закон термодинамики. Что такое цикл Какой цикл называется прямым и какой обратным Чем оценивается эффективность прямого и обратного циклов Для чего служат тепловые машины, работающие по прямому и обратному циклам Приведите основные формулировки и аналитическое выражение второго закона термодинамики. Почему цикл Карно является самым эффективным в заданном интервале температур Что такое эксергия Чем определяется уменьшение работоспособности изолированной системы

7. Реальные газы. Водяной пар. Дайте анализ уравнения Ван-дер-Ваальса. Что такое испарение и кипение Каков физический смысл пограничных кривых Чем характерна тройная и критическая точка, чему равны параметры в этих точках Какой пар называется сухим насыщенным Какой пар называется влажным насыщенным и что такое степень сухости Какой пар называется перегретым и что такое степень перегретости Покажите в р-v; T-s и h-s диаграммах водяного пара характерные области и линии фазовых переходов. Что такое удельная теплота парообразования Как рассчитать параметры водяного пара с помощью таблиц и h-s диаграммы Изобразите основные термодинамические процессы с паром в р-v; T-s и h-s диаграммах. Приведите формулы для определения теплоты, работы, изменения внутренней энергии.

8. Термодинамический анализ процессов в компрессорах. Объясните принцип работы компрессора. Изобразите в р-v и Т-s диаграммах изотермический, политропный и адиабатный процессы сжатия в компрессоре. Какой процесс сжатия в поршневом компрессоре является наиболее выгодным Как определяется работа, затрачиваемая на привод компрессора Как определяются энергетические характеристики компрессора Чем вызвано применение многоступенчатого сжатия

9. Истечение и дросселирование газов и паров. Запишите уравнение первого закона термодинамики для потока. Дайте понятия о сопловом и диффузионном истечении газа. Как определить скорость истечения и секундный массовый расход газа. Для чего предназначено сопло Лаваля Что такое дросселирование Как изменяются параметры при адиабатном дросселировании В чем заключается эффект Джоуля – Томсона Что такое температура инверсии Изобразите процесс дросселирования в Т-s диаграмме для идеального газа и в h - s диаграмме для пара.

10. Циклы газовых двигателей. Изобразите в р-v и Т-s диаграммах циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с изохорным, изобарным и смешанным подводом теплоты, циклы газотурбинных установок и дайте соответствующие объяснения. Как определить термический КПД циклов В чем заключается преимущества газовых турбин перед поршневыми ДВС

11. Циклы паросиловых установок. Изобразите принципиальную схему паросиловой установки. Изобразите цикл Ренкина в p-v, T-s и h-s – диаграммах. Как определить термический КПД цикла Ренкина Приведите формулы для определения расхода пара и теплоты в паросиловой установке. С помощью Т-s диаграммы проанализируйте влияние начальных и конечных параметров водяного пара на термический КПД цикла. Для чего вводится вторичный перегрев пара и регенеративный подогрев питательной воды.

12. Циклы холодильных машин. Какие требования предъявляются к холодильным агентам Приведите схемы и циклы воздушной и паровой компрессорной холодильных установок в р-v, T-s диаграммах. Что такое холодильный коэффициент и холодопроизводительность установки. Как определяется расход холодильного агента и теоретическая мощность привода компрессора

13. Влажный воздух. Дайте определение влажного воздуха. Что такое насыщенный и ненасыщенный влажный воздух Что такое абсолютная и относительная влажность, влагосодержание, точка росы Объясните как пользоваться h-d диаграммой влажного воздуха. Изобразите процессы нагревания (охлаждения), сушки в h-d диаграмме влажного воздуха.