Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Конспект лекций по специальности.doc
Скачиваний:
52
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
12 Мб
Скачать
☆

Тема 1.

Основы технической термодинамики водяного пара.

  1. Основные параметры состояния газов.

Процесс преобразования тепловой энергии в механическую осуществляется в тепловых двигателях при помощи рабочего тела, назначение которого заключается в том, чтобы воспринимать тепло и совершать работу.

Три агрегатных состояния, в которых вещество встречается в природе – твёрдое, жидкое и газообразное. Для рабочего тела наиболее удобной формой состояния вещества по сравнению с другими его агрегатными состояниями является газообразное состояние. В этом состоянии тело обладает наибольшей способностью к расширению при нагревании, а именно, при расширении и совершается работа.

Состояние газа характеризуется средними величинами, измеряющими результат действия молекул, образующих газ. Эти величины носят название параметров состояния газа. В первую очередь это три параметра состояния газов: температура, удельный объём и давление.

Под температурой газа понимают меру средней кинетической энергии движения молекул газа. Применяют две температурные шкалы: термодинамическую и международную практическую. Температура по каждой из этих шкал может быть выражена двояким способом: в градусах Кельвина (0К) и в градусах Цельсия (0С) в зависимости от начала отсчёта (положения нуля) на шкале. Термодинамическая температурная шкала, имеет одну воспроизводимую опытным путём постоянную точку – тройную точку воды (Тройной точкой называется такое состояние, при котором твердая, жидкая и газообразная фазы находятся в равновесии.), которой придано значение 273,160К (точно) и 0,010С; второй постоянной точкой служит абсолютный нуль температур. Термодинамическая абсолютная температура обозначается Т, а термодинамическая температура в градусах Цельсия – t. Соотношение между Т и t определяется по значениям температуры тройной точки:

Т0К – t0С = 273,16 – 0,01 = 273,15.

Второй параметр состояния газа – удельный объём V – представляет собой выраженный в кубических метрах объём 1 кг массы газа. Величина, обратная удельному объёму, называется плотностью ϱ, которая представляет собой выраженную в килограммах массу 1 м3 газа.

Третий параметр состояния газа – давление. Под давлением газа на стенки сосуда, в котором газ заключён, понимают результат ударов о стенки громадного числа молекул, образующих газ. Давление измеряется силой, действующей равномерно на единицу поверхности, и обозначается буквой p. В системе единиц измерения СИ, давление измеряется единицей н / м2. В технических измерениях пользуются вне системной единицей, равной 105 н / м2. Эта единица называется бар.

Нормальными физическими условиями называются такие, при которых р = 1 физ. атм.= 760/750 = 1,013 бар.

Большое распространение в технике имеет внесистемная единица измерения давления – техническая атмосфера, или просто атмосфера.1 атм. = 1 кг/см2 = 10000 кг/м2.

1 атм. = 104 кг/м2 = 104 х 9,81 н/м2 = 0,981 х 105 н/м2 = 0,981 бар.

и 1 атм. = 10000 мм.вод.ст., или 735,6 мм.рт.ст.