ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
U
1
) в процессе, изменение энтальпии (Δh = h
2
– h
1
) и изме-
нение энтропии (ΔS = S
2
- S
1
) в ходе процесса.
Для определения количества тепла, участвующего в
процессе, важно правильно использовать теплоемкость ра-
бочего тела. Вещества, находящиеся в газообразном состоя-
нии, характеризуются массовой (с), объемной (с′) и мольной
(μс) теплоемкостями. Необходимо понять зависимость теп-
лоемкости рабочего тела от физической природы вещества,
от температуры и от характера термодинамического про-
цесса, в котором рабочее тело участвует. Необходимо нау-
читься пользоваться таблицами теплоемкостей газов, а так-
же владеть приемом выбора теплоемкости как величины,
независимой от температуры. Следует освоить формулы
для расчета теплоемкости рабочего тела в политропном
процессе и формулы определения теплоемкостей газовых
смесей.
В курсе дан вывод формулы для определения работы,
выполняемой рабочим телом при расширении или затрачи-
ваемой на его сжатие.
Следует обратить внимание, что при изображении
термодинамического процесса в координатах p-V площадь
между линией процесса и осью абсцисс дает графическое
изображение работы 1 кг рабочего тела в этом процессе –
работы расширения (если V
2
> V
1
) и работы сжатия (если V
2
< V
1
). При изображении термодинамического процесса в
координатах T-S площадь между линией процесса и осью
абсцисс дает графическое изображение тепла, участвующе-
го в этом процессе, в расчете на 1 кг рабочего тела – тепла,
подводимого к рабочему телу (если S
2
> S
1
), или тепла, от-
водимого от рабочего тела (если S
2
< S
1
). При изучении кур-
са необходимо понять физический смысл энтальпии и эн-
тропии, которые также как P, V, Т и U являются параметра-
ми состояния рабочего тела, и освоить их использование в
расчетах термодинамических процессов. Введение этих па-
раметрических величин в курс дало возможность применить
для анализа термодинамических процессов диаграмму h-S,
которая нашла широкое признание в инженерной практике
(прежде всего для расчета процессов изменения состояния
водяного пара).
Курс технической термодинамики базируется на двух
принципиальных положениях – первом и втором законах
термодинамики.
Первый закон термодинамики отражает закон сохра-
нения и превращения энергии применительно к термоди-
намическому процессу. Он устанавливает эквивалентность
при взаимных превращениях механической и тепловой
энергии и количественное соотношение при переходе одно-
го вида энергии в другой.
Согласно первому закону термодинамики, нельзя по-
строить «вечный двигатель 1-го рода» , т.е. тепловую ма-
шину , которая бы совершала работу, не расходуя на это
никакой энергии.
Необходимо освоить и другие формулировки первого
закона термодинамики , которые сложились в период фор-
мирования изучаемой дисциплины.
Уравнение первого закона термодинамики является
энергетическим балансом рабочего тела, участвующего в
термодинамическом процессе. Оно может быть записано
(как для 1 кг вещества, так и для произвольного его количе-
ства) в форме, где связаны между собой количество тепла,
участвующее в процессе, работа, совершаемая рабочим те-
лом против внешних сил, и изменение внутренней энергии в
процессе, а также в форме , где связаны между собой коли-
чество тепла, изменение энтальпии и располагаемая работа.
Второй закон термодинамики определяет направле-
ние, в котором протекают термодинамические процессы,
устанавливает условия преобразования тепловой энергии в
механическую, а также определяет максимальное значение
U1) в процессе, изменение энтальпии (Δh = h2 – h1) и изме- раметрических величин в курс дало возможность применить
нение энтропии (ΔS = S2- S1) в ходе процесса. для анализа термодинамических процессов диаграмму h-S,
Для определения количества тепла, участвующего в которая нашла широкое признание в инженерной практике
процессе, важно правильно использовать теплоемкость ра- (прежде всего для расчета процессов изменения состояния
бочего тела. Вещества, находящиеся в газообразном состоя- водяного пара).
нии, характеризуются массовой (с), объемной (с′) и мольной Курс технической термодинамики базируется на двух
(μс) теплоемкостями. Необходимо понять зависимость теп- принципиальных положениях – первом и втором законах
лоемкости рабочего тела от физической природы вещества, термодинамики.
от температуры и от характера термодинамического про- Первый закон термодинамики отражает закон сохра-
цесса, в котором рабочее тело участвует. Необходимо нау- нения и превращения энергии применительно к термоди-
читься пользоваться таблицами теплоемкостей газов, а так- намическому процессу. Он устанавливает эквивалентность
же владеть приемом выбора теплоемкости как величины, при взаимных превращениях механической и тепловой
независимой от температуры. Следует освоить формулы энергии и количественное соотношение при переходе одно-
для расчета теплоемкости рабочего тела в политропном го вида энергии в другой.
процессе и формулы определения теплоемкостей газовых Согласно первому закону термодинамики, нельзя по-
смесей. строить «вечный двигатель 1-го рода» , т.е. тепловую ма-
В курсе дан вывод формулы для определения работы, шину , которая бы совершала работу, не расходуя на это
выполняемой рабочим телом при расширении или затрачи- никакой энергии.
ваемой на его сжатие. Необходимо освоить и другие формулировки первого
Следует обратить внимание, что при изображении закона термодинамики , которые сложились в период фор-
термодинамического процесса в координатах p-V площадь мирования изучаемой дисциплины.
между линией процесса и осью абсцисс дает графическое Уравнение первого закона термодинамики является
изображение работы 1 кг рабочего тела в этом процессе – энергетическим балансом рабочего тела, участвующего в
работы расширения (если V2 > V1) и работы сжатия (если V2 термодинамическом процессе. Оно может быть записано
< V1). При изображении термодинамического процесса в (как для 1 кг вещества, так и для произвольного его количе-
координатах T-S площадь между линией процесса и осью ства) в форме, где связаны между собой количество тепла,
абсцисс дает графическое изображение тепла, участвующе- участвующее в процессе, работа, совершаемая рабочим те-
го в этом процессе, в расчете на 1 кг рабочего тела – тепла, лом против внешних сил, и изменение внутренней энергии в
подводимого к рабочему телу (если S2 > S1 ), или тепла, от- процессе, а также в форме , где связаны между собой коли-
водимого от рабочего тела (если S2 < S1). При изучении кур- чество тепла, изменение энтальпии и располагаемая работа.
са необходимо понять физический смысл энтальпии и эн- Второй закон термодинамики определяет направле-
тропии, которые также как P, V, Т и U являются параметра- ние, в котором протекают термодинамические процессы,
ми состояния рабочего тела, и освоить их использование в устанавливает условия преобразования тепловой энергии в
расчетах термодинамических процессов. Введение этих па- механическую, а также определяет максимальное значение
