Министерство образования и науки Украины

Херсонский Национальный Технический Университет

КОНСПЕКТ

Обзорных лекций по курсу

«Теплотехника»

для студентов заочного обучения

Составил к. т. Н

Ардашев В. А.

2007 г.

ХЕРСОН – 2007

Техническая термодинамика

1. Параметры состояния

Физические величины, определяющие состояние вещества, называются параметрами состояния. Они подразделяются на термические и калорические.

Термические параметры

1. Абсолютное давление – Р, мПа

Давление есть сила действующая по нормали к единице площади.

Ра=Рб+Рм;

Ра – абсолютное давление;

Рб – барометрическое давление;

Рм – манометрическое (избыточное давление)

Рв=Рб-Ра

Рв – вакуум (разрежение)

Единица измерения давления

2. Абсолютная температура – Т, К

Т,К= t^oC+273

3. Объем V, м³

Удельный объем - , м³/кг

;

- плотность вещества;

- масса вещества.

Калорические параметры

1.Внутренняя энергия – , Дж

удельная внутренняя энергия -

Изменение внутренней энергии

Δ

2. Энтальпия – I или Н, Дж

Удельная энтальпия i или (h)

Изменение энтальпии Δ

Δ

3. Энтропия – S, Дж/К

удельная энтропия

;

Для идеального газа:

Для реального газа

S–функция параметров состояния

2. Уравнения состояния идеального газа.

Идеальным газом называется газ между молекулами которого отсутствуют силы притяжения и отталкивания, а молекулы и атомы этого газа взаимодействуют между собой как материальные точки.

Наиболее простое уравнение состояния – это уравнение Менделеева – Клапейрона.

Для ,кг газа; для 1кг газа:

;

Газовая постоянная ;

- молекулярный вес газа

3. I закон термодинамики

Теплота – форма передачи энергии с помощью хаотически перемещающихся элементарных частиц. Полная теплота – Q, Дж; удельная теплота - ;

Работа – форма передачи энергии, характеризуемая перемещением тел в пространстве. Полная работа – L, удельная работа .

Р

,

абота и теплота определяются по формулам:

, ;

Формулировки: I закона

1. Теплота, подводимся к телу или системе расходуется на изменение внутренней энергии и совершение работы.

; - изменение внутренней энергии; L – работа ;

- для 1 кг

- в дифференциальной форме.

2. невозможно построить такую тепловую машину в которой работы совершались бы больше, чем количество подводимой теплоты (Вечный двигатель I рода невозможен).

Теплоемкостью называется количество теплоты, подводимое к единице количества вещества, для изменения температуры на один градус С.

1. Теплоемкость

Теплоемкостью называется количество теплоты, подводимое (отводимое) к единице количества вещества, для изменения температуры на один градус С.

;

Q – количество теплоты, Дж; - количество вещества; - начальная и конечная температуры. В зависимости от единицы количества вещества различают такие удельные теплоемкости:

1. Массовая теплоемкость – С, ;

2. Объемная теплоемкость - , ;

3. Мольная теплоемкость - , .

Теплота может:

1. Не зависеть от температуры, тогда

;

2. Зависеть от температуры линейно или не линейно

- коэффициенты, - температура

Теплоемкость определяется для интервалов температур – средняя , в пределах какой – то одной температуры – истинная, .

Если теплота подводится в процессе с постоянным давлением, , то такие теплоемкости называют изобарным: , ; если же теплота подводится в процессе с постоянным объемом , то такие теплоемкости называют изохорными: .

При линейной зависимости значения теплоемкости определяют экспериментально (опытом) и заносят в таблицы. Тогда средняя теплоемкость

.