Тема 1.3 Смеси жидкостей, паров и газов

Понятие о смесях. Способы получения газовых смесей. Парциальное давление и объем компонентов смеси. Основные характеристики смеси. Закон Дальтона.

Литература: 1, стр. 23..29, 2, стр. 28..36, 3, стр. 21..24, 4, стр. 31..40.

Методические указания

Практически приходится иметь дело не с отдельными газами, а с газовыми смесями. Поэтому важно знать, какими особенностями отличается газовая смесь и каким законам она подчиняется. Надо обратить внимание на то, что газовая смесь может быть задана разными способами: отличают массовый и объемный состав смеси. Надо уметь производить пересчет из массового в объемный и наоборот, уметь определять газовую постоянную смеси.

Вопросы для самоконтроля

1.Что такое газовая смесь?

2.Примеры газовых смесей.

3.Какими свойствами обладает газовая смесь?

4.Сформулируйте закон Дальтона.

5.Что такое парциальное давление и как оно определяется?

Тема 1.4 Теплоемкость вещества

Понятие о теплоемкости. Истинная и средняя теплоемкость. Виды удельной теплоемкости. Теплоемкость газовой смеси.

Литература: 1, стр. 29..34, 2, стр. 36..57, 3, стр. 18..21, 4, стр. 40..53.

Методические указания

Теплоемкость как рабочий параметр играет существенную роль в прикладных вопросах техники. Это количество тепла, которое необходимо подвести (при нагреве) или отвести (при охлаждении) от единицы количества рабочего тела в расчете на 1 °С изменения температуры. Необходимо хорошо уяснить, что теплоемкость величина не постоянная, а зависит от многих факторов (от способа нагрева или охлаждения; от температуры и др.). Следовательно, надо различать понятия истинная и средняя теплоемкость в заданном интервале температур; теплоемкость при постоянном давлении и при постоянном объеме. Обратите внимание, что теплоемкость при постоянном давлении больше, чем при постоянном объеме. Почему?

Вопросы для самоконтроля

1.Что называется теплоемкостью?

2.Виды теплоемкости газа и их взаимосвязь.

3.Как определяется средняя теплоемкость газа?

4.Как определяется теплоемкость газовой смеси?

Тема 1.5 Первое начало термодинамики

Внутренняя энергия. Энтальпия как функция температуры, принципы эквивалентности и сохранения энергии. Первое начало (закон) термодинамики для замкнутой системы и потока газа, его связь с законом сохранения и превращения энергии. Уравнение Майера, его анализ.

Литература: 1, стр. 34..44, 2, стр. 51..67, 3, стр. 12..18, 4, стр. 53..65.

Методические указания

При изучении этой темы надо твердо усвоить, что первое начало термодинамики фактически является частным случаем закона сохранения и превращения энергии. Он утверждает принцип эквивалентности в процессах преобразования теплоты и механической энергии, то есть в одной системе единица теплоты Q равна работе L (Q Дж = L Дж).

В общем виде для любого термодинамического процесса первое Начало термодинамики можно выразить математическим уравнением.

q=ΔU+ι

(Для 1 кг рабочего тела). Отсюда теплота, подводимая к рабочему телу, расходуется на изменение внутренней энергии газа —ΔUи на совершение работы —.

Вопросы для самоконтроля

1.В чем сущность первого начала термодинамики?

2.Напишите математическое выражение первого начала термодинамики.

3.Что такое внутренняя энергия, от чего она зависит и как определяется?

4.В чем заключается физический смысл энтальпии?

5.Напишите уравнение Майера, его анализ.