- •1. Параметры состояния рабочего тела (названия, определения, обозначения, единицы измерения). Уравнение состояния идеального газа.
- •4. Теплоемкость (определение, понятия Су, Ср, мСх, Сх. Использование теплоемкости при определении теплоты).
- •5. 1 Закон термодинамики (физическая суть, математическая запись, понятия внутренней энергии и энтальпии).
- •6. Первый закон тд для потока
- •9. Цикл Карно.
- •10.Эквивалентный цикл Карно.
- •14) Адиабатный процесс:
- •15.Политропный процес:
- •17. Реальные рабочие
- •18.Диаграммы и таблицы воды и водяного пара
- •19.Процесс получения перегретого пара
- •24.Движение жидкости и газов в каналах(уравнение сплошности и 1 закона термодинамики для потока, выражения для определения скорости и расхода, условия ускорения потока)
- •25.Истечение газов и паров через сужающиеся каналы
- •26. Сопло Лаваля.
- •28. Термодинамический анализ работы карбюраторных двс (принцип действия, изображение процессов в pv и ts координатах, анализ эффективности)
- •29. Термодинамический анализ работы дизельных двс (принцип действия, изображение процессов в pv и ts координатах, анализ эффективности)
- •30. Гту(схема, изображение цикла в pv и Ts координатах, анализ эффективности)
- •31.Выработка электроэенргии на тепловых электростанциях
- •32.Тепловые электростанции с вторичным перегревом пара
- •33. Тепловые электростанции с регенерацией теплоты
- •34. Термический анализ работы тэц с противодавлением
- •35. Термический анализ работы тэц с отборами пара
- •36.Холодильные парокомпрессионные машины
- •37.Влажный воздух
4. Теплоемкость (определение, понятия Су, Ср, мСх, Сх. Использование теплоемкости при определении теплоты).
Теплоемкость – это к-во теплоты Сх которое необходимо подвести к телу, чтобы нагреть его на 1К
Записанная теплоемкость называется средней, так как она определяется в интервале температур Т
Сх=
Чаще используют истинную теплоемкость
Сх=
Сp – изобарная теплоемкость
Сv – изохорная теплоемкость
Сх=a+bt+c b,c – извес. коефиц.
q= =
Мольной теплоемкостью называется теплоемкость отнесенную к молю или киломолю вещества Дж/(моль*К)
Cxµ=µCx
Объемная теплоемкость – это количество теплоты, которую необходимо подвести к 1 м3 вещества, чтобы нагреть его на 1К
Cx= =(Cx’*Vну= )
Cx’ Дж/(м3*К)
Для идеальных газов изобарная и изохорная теплоемкость связаны отношением
Сp-Сб=Р Р – удельная газ. постоянная
Rµ - универс. газ. постоянная
Сpµ-С =Rµ =8314 Дж/(кмоль*К)
Для идеального газа
5. 1 Закон термодинамики (физическая суть, математическая запись, понятия внутренней энергии и энтальпии).
Количество теплоты, полученной системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы против внешних сил.
Частный случай закона сохранения энергии применительно к тепло-механическим сиситемам (обмен энергией, только в форме теплоты или работы)
TdS=Cvdt+pdV
Cvdt+pdV+Vdp-Vdp= Cvdt+ d(pV) +Vdp=
=dU+ d(pV) –Vdp=dh-Vdp
“pdV+Vdp=d(pV)”
Через энтальпию
бq= dh-Vdp
lp=-
бq= dh-бlp
Q=
1-й зн. Для циклов
Qy=
qy=lц=lpy
6. Первый закон тд для потока
В технике приходится иметь дело с потоками вещества, протекающими через агрегат. Теплота подведенная к телу пойдет на изменение энтальпии, потенциальной энергии и на совершение технической работы. Q= ΔH+ΔUk+ΔUn; q=Δh+Δuk+Δun+lтех.; δq=dh+duk+dun+δlтех.;
Tdρ= dh+Wdw+gdz+δlтех.
Важной особенностью уравнения является его применение для течения с трением. Необходимо напомнить, что теплота в левой части уравнения – это внешняя теплота (теплота, которая подводится к потоку извне). Работа трения в свою очередь может быть передана потоку в форме теплоты. Таким образом, в левой части добавится теплота, выделившаяся за счет преодоления сил трения: q=qвнш.+qтр тогда уравнение будет иметь вид qвнш+qтр=dh+δlp=dh+wdw+gdz+δlтех+δlтр т.к. по сути qтр=δlтр, то qвнш=dh+δlp+dh+wdw+gdz+δlтех; qвнш=dh+δlp=dh-vdp. Получим для любого потока
vdp+wdw+gdz+δl тех+δlтр=0. Для течения без трения и технической работы vdp+wdw+gdz=0. Для горизонтального потока без трения vdp+wdw=0
Интегрирование дает dp= - (wdw/v)= ρwdw; p+(ρw*2/2)= const/
7-8. Второй закон ТД
2ТД (форм. Освальда) – теплота не может самопроизвольно передаваться от менее к более нагретым телам.
2ТД(форм. Карно) – невозможно создать периодически действующую тепло-механическую машину, которая бы всю подведенную теплоту превращала в работу(часть теплоты должна отводиться в окруж. среду).
Обратимый цикл. Условия обратимости требуют равенство температур, источников теплоты и рабочего тела в процессах передачи теплоты. Рассмотрим цикл АВСД
Разобъем его адиабатами на произвольное число циклов. Заменим получившийся цикл эквивалентными циклами Карно. Рассмотрим і-тий цикл, для него запишем ηt=1- = 1- ; T2i= Txi – холодного источника, Т1i=Тгi. Тогда = ; = ; = ; Увеличим число разбиений до бесконечности, тогда интеграл по контуру СДА : = . Перенесем интеграл в правую часть - =0. Учтем что Q2i= - , тогда Имеем математическое выражение 2ТД , где Ти – температура источника.
Необратимый цикл . температура горячего источника больше температуры холодного. Рассмотрим по аналогии цикл АВСД, у которого Т 2 > Т1
Тогда ηt= 1 – = .Ho T2i>T1i, => 1- < 1- ем все рассуждения, но с учетом записанного неравенства > . Имеем выражение
2 ТД для необратимого цикла < 0, ≤0 – интеграл Клаузиуса
Обратимый процесс Рассмотрим изолируемую систему в которой 2 тела обмениваются теплотой.
S из.сис = , тогда имеем математическое выражение
2ТД для разомкнутого обратимого процесса в изолируемой системе.
Необратимый процесс. Рассмотрим ту же схему, но ТА >ТВ .
ΔS из. сис = ΔSA + ΔSB , <ΔSB, ΔSB - >0
П
И получим обобщающее выражение для розомкнутых процессов ΔSиз.сис ≥0
Для необратимых ТД процессов, в которых часть удельной работы обязательно превращается в удельную теплоту δqтр, изменение удельгой энтропии dSнеобр = (δq+δqтр)/Т , где δq-удельная внешняя теплота в процессе. В случае необратимых ТД процессов dS необр> δq/Т – Это неравенство наз. Принципом возрастания энтропии