- •Вопрос 1. Метод и законы Термодинамики. Основные понятия и определения. Термодинамика - наука, изучающая законы превращения энергии и особенности процессов этих превращений. Три начала термодинамики:
- •Вопрос 2. Параметры состояния и уравнения состояния.
- •Вопрос 3. Термодинамическая работа, координаты p-V.
- •Вопрос 4. Потенциальная работа, координаты p-V, распределение работы.
- •В случае если , то .
- •В случае если дано уравнение процесса - , то .
- •Вопрос 5. Истинная и средняя теплоёмкости веществ.
- •Вопрос 6. Смеси жидкостей, паров и газов, расчёт характеристик смеси веществ.
- •Вопрос 9. Термодинамические условия фазовых переходов
- •Вопрос 8. Определение температуры смеси. Теплоёмкость смеси.
- •Вопрос 10. Критические параметры чистого вещества и смеси газов.
- •Вопрос 11. Теория соответственных состояний. Коэффициент сжимаемости
- •Вопрос 12. Постулат и математическое выражение первого начала термодинамики.
- •Вопрос 13. Первое начало термодинамики в аналитической форме.
- •Вопрос 14. Первое начало термодинамики для идеального газа.
- •Вопрос 15. Принцип существования энтропии идеального газа.
- •Вопрос 16. Изобарный процесс изменения состояния простого тела. Уравнение процесса, изображение в координатах p-V, связь между параметрами, работа и теплообмен, изменение функций состояния.
- •17. Изобарный процесс изменения состояния простого тела. Уравнение процесса, изображение в координатах “t-s”,связь между параметрами, работа и теплообмен, изменение функций состояния.
- •18. Изохорный процесс изменения состояния простого тела. Уравнение процесса, изображение в координатах “р-V”,связь между параметрами, работа и теплообмен, изменение функций состояния.
- •19. Изохорный процесс изменения состояния простого тела. Уравнение процесса, изображение в координатах “t-s”,связь между параметрами, работа и теплообмен, изменение функций состояния.
- •20. Изопотенциальный процесс изменения состояния простого тела. Уравнение процесса, изображение в координатах “p-V”,связь между параметрами, работа и теплообмен, изменение функций состояния.
- •Вопрос 27.Политропа простого тела
- •Вопрос 28.Политропный процесс,работа и теплообмен
- •Вопрос 29.Политропа ид.Газа,изображение в t-s
- •30.Политропный процесс идеального тела
- •Вопрос 31. Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности.
- •Вопрос 32. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Условия однозначности. Условности:
- •Вопрос 39. Теплообмен излучением. Основные законы.
- •Вопрос 40. Теплообмен излучением между телами.
- •Вопрос 43. Теплопередача. Основное уравнение теплопередачи. Коэффициент теплопередачи.
- •Вопрос 44. Теплопередача через плоские однослойные и многослойные стенки.
- •Вопрос 45. Теплопередача через криволинейные однослойные и многослойные стенки.
- •Вопрос 51. Обобщенные уравнения теплопередачи при переменных температурах.
- •Вопрос 56. Математическое выражение второго начала термостатики. Основные следствия.
- •Вопрос 57. Математическое выражение второго начала термодинамики. Основные следствия.
- •Вопрос 58. Истечение жидкостей и газов. Основные расчетные соотношения. Истечение несжимаемой жидкости.
- •Вопрос 59(60). Особенности истечения сжимаемой жидкости.
- •Вопрос 61. Переход через критическую скорость, сопло Лаваля, определение геометрических размеров.
- •Вопрос 62. Особенности истечения через каналы переменного сечения, сопло и диффузор. Уравнение истечения: .
- •Вопрос 63. Дросселирование. Эффект Джоуля-Томсона. Основные понятия
- •Вопрос 64. Процесс парообразования. Определение параметров влажного или насыщенного пара. Диаграмма h-s
- •Вопрос 68. Сопоставление термодинамических циклов Брайтона и Гэмфри по эффективности.
- •Вопрос 69. Схема, рабочий процесс и термодинамический цикл Отто, кпд.
- •Вопрос 70. Схема, рабочий процесс и термодинамический цикл Дизеля, кпд.
- •Вопрос 72. Сопоставление термодинамических циклов двс по эффективности.
- •Вопрос 76. Схема, рабочий процесс, и цикл воздушной холодильной машины
- •77.Рабочий цикл четырёхтактного дизеля
- •78.Двухтактный дизель
- •80. Индикаторные и эффективные характеристики двигателей внутреннего сгорания
Вопрос 3. Термодинамическая работа, координаты p-V.
Термодинамическая
работа:
,
где
- обобщённая сила,
- координата.
Удельная
работа:
,
,
где
- масса.
- Если
и
,
то идёт процесс расширения
работа
положительная.
- Если
и
,
то идёт процесс сжатия
работа
отрицательная.
- При малом изменении
объёма давление практически не изменяется.
П
олная
термодинамическая работа:
.
В случае если
,
то
.В случае если дано уравнение процесса -
,
то работа распределяется на две части:
,
где
- эффективная работа,
- необратимые потери, при этом
- теплота внутреннего теплообмена, то
есть необратимые потери превращаются
в теплоту.
________________________________________________________________
Вопрос 4. Потенциальная работа, координаты p-V, распределение работы.
Потенциальная
работа
– работа, вызываемая изменением
давления.
-
Если
и
,
то идёт процесс расширения.
- Если
и
,
то идёт процесс сжатия.
- При малом
изменении давления объём почти не
меняется.
П
олную
потенциальную работу можно найти по
формуле:
.
В случае если , то .
В случае если дано уравнение процесса - , то .
,
где
- работа,
переданная внешним
системам.
,
сE-скорость
движения тела, dz-изменение
высоты центра тяжести тела в поле
тяготения.
________________________________________________________
Вопрос 5. Истинная и средняя теплоёмкости веществ.
Теплоёмкость
–
количество тепла, которое надо сообщить
единице массы, количества или объема
вещества, чтобы его температура повысилась
на 1 градус.
Истинная
теплоемкость:
,
где
- какой-то процесс.
.
При изохорном процессе
,
следовательно, получаем изохорную
теплоёмкость -
.
При изобарном процессе
,
следовательно, получаем изобарную
теплоёмкость
.
Средняя
теплоёмкость
.
-
первая средняя теплоемкость - численно
равна истинной теплоемкости при
среднеарифметической температуре
процесса.
_ _ _ _ _ _ _ _ _
Не
обязательно:
Объёмная
теплоёмкость
:
-
Объемная изобарная теплоёмкость -
.
-
Объёмная изохорная теплоёмкость -
.
Молярная
теплоёмкость
:
-
Молярная изобарная теплоёмкость -
.
-
Молярная изохорная теплоёмкость -
.
________________________________________________________
Вопрос 6. Смеси жидкостей, паров и газов, расчёт характеристик смеси веществ.
Чистое вещество-
вещество, все молекулы которого одинаковы
(вода, азот,
кислород)
Термодинамическая
смесь
– система, состоящая из
химически невзаимодействующих друг с
другом компонентов.
Состав
смеси
задаётся либо массовой концентрацией
компонентов -
,
либо молярным составом -
(объёмный).
,
где
- масса одного компонента смеси,
- масса всей смеси.
;
,
где
- число киломолей вещества,
- число киломолей смеси;
Для
смеси нужно уметь определять среднюю
молекулярную массу
и среднюю газовую постоянную
Если
смесь является идеальным газом, то
.
Если
смесь является реальным газом, то
______________________________________________________
Вопрос 7. Схемы смешивания газов. Закон Дальтона. Различают две основные схемы смешения: Схема постоянного объема представляет собой ряд изолированных резервуаров постоянного объема (V1, V2, V3, … , Vn), разделенных кранами. В каждом резервуаре содержится один компонент. Известны его давление, температура, масса, и т.д. После открытия кранов в резервуарах выравнивается давление, температура и концентрация компонентов во всём объеме смеси, т.е. система переходит в термодинамическое равновесие. При этом полный объем резервуаров не изменяется. Схема постоянного давления - это схема смешения потоков в трубопроводах. К коллекторному трубопроводу отдельными потоками подводятся компоненты смеси со своими давлениями, температурой, массой и так далее, причем поступление каждого компонента регулируется заслонкой. Давление компонентов после прохождения заслонки снижается до уровня давления смеси в общем коллекторе pm.
Закон
Дальтона: давление смеси равно сумме
парциальных давлений компонентов.
Следовательно, для газовой смеси, подчиняющийся этому закону, справедливы выражения:
1.каждый компонент
смеси имеет температуру, равную
температуре смеси;
2.каждый
компонент смеси равномерно распространен
во всем объеме смеси;
3.каждый
компонент смеси и сама смесь подчиняется
уравнению
Клайперона
________________________________________________________________
