Теплотехника. Основы технической термодинамики презентация

ФБГОУ ВО «Ярославский государственный технический университет»
Кафедра двигателей внутреннего сгорания

Ярославль, 2013-2016

Часть 1
Основы технической термодинамики

Свойства макроскопических
газообразных систем в равновесном состоянии
и процессы изменения состояния
систем на основе
эквивалентности
превращения энергии

Теоретические основы работы тепловых двигателей, компрессоров, холодильных и теплонасосных установок

Цель изучения

Термодинамика

способы переноса теплоты в твердых, жидких и газообразных телах и в пространстве при отсутствии среды

Теоретические основы работы теплопередающих устройств

Цель изучения

Теория теплопередачи

Второе начало:
невозможен циклический процесс, имеющий единственным своим результатом превращение теплоты в работу.

Если масса системы неизменна, то «теплота (Q), полученная системой извне, используется на изменение ее внутренней энергии (ΔU) и совершение работы расширения (L) над внешними силами (окружающей средой»

.

.

В термодинамическом цикле невозможно превратить всю теплоту в работу

2.Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике.- М.: машиностроение, 1969.- 344 с.

3.Теплотехника. // Под ред. В.Н. Луканина - М.: Высшая школа, 2000.- 671с.
4.Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. -М.: Высшая школа, 1980.- 469 с.
5.Теплотехника // Под ред. А.П.Баскакова, М.: Энергоатомиздат, 1991.- 224с.

p=ρ g h

Единицы измерения: Н/м2 (Паскаль), м

характеризует степень нагретости тел, является среднестатистическим результатом хаотичного движения свободных частиц.

Удельный объем (υ),

Единицы измерения:
К,( Кельвин); 1 К = 1 оС

Единицы измерения:
м3/кг

характеризует плотность рабочего тела ρ =1/υ.

Удельный объем:

работа, совершаемая 1 молем
идеального газа при изменении температуры на 1К в изобарном процессе

Если термодинамические параметры одинаковы во всех точках и при этом неизменны во времени, то такое состояние называется равновесным

является постоянным числом для любого идеального газа,
имеет единицы измерения Дж/(кмоль⋅К)
и число: 8314 Дж/(кмоль⋅К).

- работа единицы массы (1 кг) идеального газа в изобарном
процессе при изменении температуры на 1 К.

Является постоянным числом только для конкретного газа, имеет единицы измерения Дж/(кг⋅К)

Термодинамический цикл:
совокупность термодинамических процессов, в которых рабочее тело, пройдя ряд состояний, возвращается в исходное состояние.

Прямые и обратные циклы
Если направление процессов по часовой стрелке, то цикл прямой;
Если направление процессов против часовой стрелки , цикл обратный.

Суммарная кинетическая энергия молекул;
определяется абсолютной температурой и физической природой тела
Полная: U Дж
Удельная : u, Дж/кг

И теплота и работа зависят от вида термодинамического процесса

Энтальпия - параметр состояния, характеризующий работоспособность системы и выражаемый в виде суммы внутренней энергии и работы перемещения газа объемом V из вакуума в пространство с давлением р :

Дж/кг

Изменение энтальпии не зависит от вида термодинамического процесса и определяется только абсолютной температурой и физической природой тела

Первое начало термодинамики для открытых систем:

Работа вытеснения (перемещения), используется при перемещении массы (газовых потоков )из области с давлением р1 в область с давлением р2 :

; или

Работа располагаемая, определяется как разность работы расширения и работы вытеснения:

или

.

Энтропия – параметр состояния, дифференциал которого равен элементарному количеству теплоты, отнесенному к абсолютной температуре.

Взаимосвязь между массовой и мольной:

Для 1 кг:

Для 1 моля:

Уравнения Майера