Краткая теория по термодинамике (2016) (Краткая теория по термодинамике)

1ОглавлениеСписок литературы .............................................................. 71. Введение ......................................................................... 91.1. Основные понятия термодинамики ............................... 91.2. Свойства функций состояния и функций процесса ...... 112.

Первый закон термодинамики ......................................... 142.1. Принцип эквивалентности ......................................... 142.2. Аналитические выражения и формулировки 1-го законатермодинамики ............................................................... 162.3. Работа...................................................................... 172.4.

Аналитические выражения 1-го закона термодинамики 192.5. Энтальпия ................................................................ 192.6. 1-й закон термодинамики для потока вещества .......... 203. Законы и уравнения идеальных газов .............................. 243.1. Уравнение Клапейрона – Менделеева ........................

243.2. Калорические свойства идеального газа .................... 253.3. Теплоемкость ........................................................... 263.3.1. Теплоемкость при постоянном объеме (изохорнаятеплоемкость) .............................................................. 263.3.2. Теплоемкость при постоянном давлении (изобарнаятеплоемкость) .............................................................. 273.3.3.

Уравнение Майера............................................... 2723.3.4. Молекулярно-кинетическая теория теплоемкостиидеального газа ........................................................... 274. Расчет процессов идеального газа ................................... 304.1.

Изохорный процесс ................................................... 304.2. Изобарный процесс (р = const) .................................. 314.3. Изотермический процесс (T = const) .......................... 324.4. Адиабатный процесс (для газа, теплоемкость которогопостоянна) ......................................................................

334.5. Адиабатный процесс(для газа, теплоемкость которогозависит от температуры) .................................................. 364.6. Политропные процессы ............................................. 374.7. Процессы в потоке вещества ..................................... 404.7.1. Подвод (отвод) теплоты в потоке (в теплообменныхаппаратах) ................................................................... 404.7.2. Техническая работа в адиабатных процессах (длягаза, теплоемкость которого постоянна) ........................ 404.7.3.

Техническая работа в адиабатных процессах (длягаза, теплоемкость которого зависит от температуры) .... 404.7.4.Техническаяработаитеплотавполитропныхпроцессах для газа, теплоемкость которого зависит оттемпературы (на примере охлаждаемого компрессора) ... 414.8. Смеси газов .............................................................. 425.

Второй закон термодинамики .......................................... 4535.1. Формулировки второго закона ................................... 455.2 Процессы обратимые и необратимые ........................... 455.3. Круговые процессы (циклы) ...................................... 475.4. Цикл Карно .............................................................. 485.5. 1-я теорема Карно ....................................................

505.6. Энтропия – функция состояния .................................. 505.7. Расчет изменения энтропии идеального газа .............. 525.8.Расчеттеплоемкостьадиабатногокоторогопроцессазависитотидеальноготемпературыгаза,(второйспособ) ........................................................................... 545.9.

T,s –диаграмма идеального газа ................................ 555.10. Вторая теорема Карно ............................................. 585.11.Второйзаконтермодинамикидлянеобратимыхпроцессов ....................................................................... 585.12. Энтропия изолированной системы ............................ 605.13. Статистический характер 2-го закона термодинамики 626. Эксергетический анализ термодинамических систем ......... 646.1. Основные понятия .................................................... 646.2. Эксергия неподвижной системы ................................. 646.3.

Эксергия теплоты ..................................................... 656.4. Эксергия потока вещества ......................................... 686.5. Эксергетический анализ ............................................ 6947. Термодинамические свойства и процессы реальных газов. 717.1. Основные отличия свойств реальных газов от идеальных...................................................................................... 717.2. Р,v-диаграмма реального газа. Опыт Т.Эндрюса ..........

717.3. Кривая насыщения ................................................... 737.4. Полные (фазовые) р,Т- и р,v- диаграммы ................... 747.5. Влажный пар ............................................................ 757.6. T,s-диаграмма реального газа (на примере водяногопара) .............................................................................. 767.7. h,s-диаграмма реального газа (на примере водяногопара) .............................................................................. 797.8.

Термодинамические процессы реальных газов............ 817.9. Правило фаз Гиббса .................................................. 867.10. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса............................ 867.11. Надкритическая область параметров состояния ........ 898. Термодинамика потока вещества ..................................... 918.1. Основные уравнения ................................................. 918.2. Параметры адиабатного торможения .......................... 928.3.

Сопло. Расчет скорости течения ................................. 938.4. Расход газа (пара) через сопло ................................. 978.5. Скорость звука ......................................................... 988.6. Параметры газа (пара) при кризисе течения .............. 9958.7. Профиль сопла. Закон обращения воздействия ..........1008.8. Расчет сужающихся сопел (3 случая течения) ...........1028.9.

Сопло Лаваля ..........................................................1058.10. Процессы в диффузоре ..........................................1068.11. Адиабатное дросселирование .................................1088.12. Сравнение эффектов внутреннего охлаждения ........1119. Сжатие газов в компрессорах .........................................1139.1. Общие положения ....................................................1139.2. Неохлаждаемый компрессор .....................................1139.3.

Охлаждаемый компрессор ........................................1149.4. Многоступенчатый компрессор .................................11510. Дифференциальные уравнения термодинамики .............11810.1. Характеристические функции .................................11810.2.Зависимостькалорическихсвойстввеществотдавления .......................................................................12010.3.Термодинамическиесоотношениядлясистемспеременной массой ........................................................12211.Равновесие термодинамических систем ..........................12411.1. Общие условия равновесия термодинамических систем.....................................................................................12411.2.

Условия равновесия изолированной системы ...........12511.3. Условия фазового равновесия .................................126612. Термические уравнения состояния реального газа .........12812.1. Уравнение Ван-дер Ваальса ....................................12812.2. Вириальное уравнение состояния ...........................1317Список литературыа) основная литература1.

Кириллин А.В., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническаятермодинамика: / Учебник // – 5-е изд. – М.: Издательскийдом МЭИ. 2007. 496 с.2. АлександровА.А.Термодинамическиеосновыцикловтеплоэнергетических установок. / Учебное пособие. – М.:Издательство МЭИ, 2004. –158 с.3. Сборникзадачпотехническойтермодинамике/Т.Н. Андрианова и др. – 5-е изд. – М.: Издательский домМЭИ. 2006. – 356 с.4. Зубарев В.Н., Александров А.А., Охотин В.С.

Практикум потехническойтермодинамике.–3-еизд.–М.:Энергоатомиздат, 1986. – 304 с.б) дополнительная литература5. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизическихсвойств воды и водяного пара. – М.: Издательство МЭИ.1999. 162 с.6. Александров А.А., Орлов К.А., Очков, В.Ф. Теплофизическиесвойстварабочихвеществтеплоэнергетики–М.:Издательский дом МЭИ, 2009. – 224 с.7. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства газов. – 4-е изд. –М.: Энергоатомиздат, 1987. – 287 с.8. Зубарев В.Н., Филатов Н.Я. Таблицы термодинамическихсвойств газов – М.: Издательство МЭИ, 2004. – 48с.89.

Охотин В.С., Александров А.А. Таблицы термодинамическихсвойств хладагентов – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. –32 с.10. Набор программ для вычисления свойств воды, водяногопара, газов и смесей газов «WaterSteamPro» / А.В. Очков //http://www.wsp.ru91. ВВЕДЕНИЕ1.1. Основные понятия термодинамикиПредмет технической термодинамики.Термодинамическая система и окружающая средаТела 1, 2, 3 –термодинамическаясистема;тела 4 – 8 – окружающаясреда.Рис. 1.1Виды термодинамических системИзолированная система (m = const, Q = 0, L = 0);закрытая система (m = const);адиабатная система (Q = 0);открытая система (m = var);поток вещества – открытая система [m (кг/с) = const].10Параметры и функции состоянияТ, р, V, U,vVum,Um ,…Термические (p, v, T) и калорические (u, h) свойства.Термическое уравнение состояния F(p, v, T) = 0, v = f(p, T),p = f(v, T).Калорическое уравнение состояния u = f(T, v), h = f(T, p).Равновесное состояние системыРис.