- •А.В. Космынин, в.С. Виноградов теплотехника
- •Введение
- •1. Основные понятия технической термодинамики
- •1.1. Материя и энергия
- •1.2. Физическое состояние вещества
- •1.3. Масса, сила тяжести и вес
- •1.4. Количество вещества, молярная масса и молярный объем
- •2. Основные параметры состояния
- •2.1. Плотность и удельный объем
- •2.2. Давление. Единицы давления
- •2.3. Избыточное и вакуумметрическое давление
- •2.4. Температура
- •2.6. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Законы идеальных газов
- •3.1. Идеальные газы
- •3.2. Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля
- •3.3. Уравнение состояния идеальных газов
- •3.4. Закон Авагадро
- •3.5. Уравнение Менделеева
- •4. Смеси жидкостей, газов и паров
- •4.1. Чистые вещества и смеси
- •4.2. Состав смесей жидкостей, паров и газов
- •4.3. Газовые смеси. Закон Дальтона
- •4.4. Объемные доли газовой смеси
- •4.5. Примеры решения задач Пример 4.1
- •Пример 4.2
- •Пример 4.3.
- •4.6. Задачи для самостоятельного решения
- •5. Теплоемкость
- •5.1. Общие понятия и определения
- •5.2. Теплоемкости изохорная и изобарная
- •5.3. Нахождение истинных и средних теплоёмкостей
- •5.4. Теплоёмкость смесей
- •5.5. Примеры решения задач Пример 5.1
- •Пример 5.2
- •Пример 5.3
- •Пример 5.4
- •Пример 5.5
- •5.6. Задачи для самостоятельного решения
- •6. Первое начало термодинамики
- •6.1. Уравнение первого закона термодинамики
- •6.2. Внутренняя энергия. Закон Джоуля
- •6.4. Теплота. Функция состояния и процесса
- •6.5. Работа изменения давления. Энтальпия
- •7. Второе начало термодинамики
- •7.1. Формулировки второго начала термодинамики
- •7.2. Понятие об энтропии и ts-диаграмме
- •8. Термодинамические процессы газов
- •8.1. Обратимые процессы и их свойства
- •8.2. Основные термодинамические процессы
- •8.3. Изохорный процесс
- •8.4. Изобарный процесс
- •8.5. Изотермический процесс
- •8.6. Адиабатный процесс
- •8.7. Политропный процесс
- •8.8. Примеры решения задач
- •8.9. Задачи для самостоятельного решения
- •9. Термодинамические циклы
- •9.1. Прямые и обратные циклы
- •9.2. Цикл Карно и его термодинамическое значение
- •9.3. Регенеративный цикл
- •9.4. Основные процессы в одноступенчатом компрессоре
- •9.5. Работа и мощность на привод компрессора
- •9.6. Многоступенчатый компрессор
- •9.7. Детандеры
- •9.8. Циклы поршневых двигателей
- •9.9. Идеальные циклы двигателей внутреннего сгорания
- •9.10. Циклы газотурбинных установок
- •9.11. Цикл Стирлинга
- •9.12. Цикл воздушной холодильной машины. Тепловой насос
- •9.13. Примеры решения задач
- •9.14. Задачи для самостоятельного решения
- •10. Теплопередача
- •10.1. Основные положение теории переноса теплоты
- •10.2. Теплопроводность
- •10.3. Конвективный теплообмен
- •10.4. Теплообмен излучением
- •10.5. Закон Стефана-Больцмана
- •10.6. Дифференциальное уравнение энергии трехмерной нестационарной теплопроводности твердых тел
- •10.7. Теплопроводность при стационарном режиме
- •Плоская стенка
- •Цилиндрическая стенка
- •10.8. Теплопередача через твердую стенку
- •10.9. Понятие о теплообменных аппаратах
- •Влияние загрязнения стенки на передачу теплоты
- •10.10. Примеры решения задач Пример 10.1
- •11. Основы химической термодинамики
- •12. Топливо и основы горения
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Элементарный состав топлива
- •12.3. Характеристики топлива
- •12.4. Закон Гесса
- •12.5. Количество топлива, необходимое для горения
- •12.6. Состав и объем продуктов сгорания
- •12.7. Теплосодержание дымовых газов
- •13. Энергетика и пути ее развития
- •14. Энергосбережение
- •15. Проблемы экологической защиты окружающей среды
- •Варианты исходных данных
- •Контрольное задание
- •Вопросы к экзамену
- •Приложения Приложение 1 Удельные газовые постоянные некоторых газов и водяного пара
- •Приложение 2 истинные удельные теплоемкости некоторых газов и водяного пара
- •Приложение 3 Теплопроводность материалов
- •Литература
- •Содержание
- •10. Теплопередача 57
Вопросы к экзамену
Что изучает техническая термодинамика?
Понятие материи.
Условие существования материи.
Фазовая диаграмма однокомпонентного вещества.
Молярная масса вещества.
Причины создания и дальнейшего развития технической термодинамики.
Параметры состояния рабочего тела.
Единицы давления.
Способы измерения давления газообразного вещества.
Понятие избыточного и вакуумметрического давления.
Понятие об идеальном газе и цель его введения в термодинамику.
Свойства молярного объема идеального газа.
Универсальная газовая постоянная
.Зависимость между газовой постоянной и универсальной газовой постоянной.
Закон Авогадро.
Закон Шарля.
Закон Бойля-Мариотта.
Закон Гей-Люссака.
Уравнение Клапейрона.
Уравнение Менделеева.
Отличие газовых смесей от химических соединений.
Парциальное давление газа в смеси. Закон Дальтона.
Приведенный объем газа в смеси.
Способы задания газовой смеси и их связь между собой.
Понятие о теплоемкости вещества.
Изохорная и изобарная теплоемкости.
Нахождение истинных и средних теплоёмкостей.
Теплоёмкость газовых смесей.
Первый закон термодинамики.
Внутренняя энергия. Закон Джоуля.
Работа изменения объёма и ее определение на pv-диаграмме.
Теплота. Функция состояния и процесса.
Работа изменения давления. Энтальпия.
34.Формулировки второго начала термодинамики.
Понятие об энтропии.
Понятие о TS-диаграмме.
Обратимые процессы и их свойства.
Изохорный процесс.
Изобарный процесс.
Изотермический процесс.
Адиабатный процесс.
Политропный процесс.
Прямые и обратные циклы.
Прямой и обратный цикл Карно и его термодинамическое значение.
Регенеративный цикл.
Основные процессы в одноступенчатом компрессоре.
Работа и мощность на привод компрессора.
Многоступенчатый компрессор.
Детандеры.
Индикаторная и теоретическая диаграмма поршневых двигателей.
Цикл поршневых двигателей со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера).
Цикл поршневых двигателей с подводом теплоты при постоянном объеме (цикл Отто).
Цикл поршневых двигателей с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Дизеля).
Сравнение эффективности циклов Тринклера, Отто и Дизеля поршневых двигателей.
Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Брайтона).
Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме (цикл Гемфри).
Сравнение эффективности циклов ГТУ при постоянном давлении и объеме.
Цикл Стирлинга.
Цикл воздушной холодильной машины.
Тепловой насос.
Основные положение теории переноса теплоты.
Теплопроводность. Закон Фурье.
Конвективный теплообмен.
Теплообмен излучением.
Закон Стефана-Больцмана.
Дифференциальное уравнение энергии трехмерной нестационарной теплопроводности твердых тел.
Стационарная теплопроводность через плоскую стенку.
Стационарная теплопроводность через трехслойную плоскую стенку.
Стационарная теплопроводность через цилиндрическую стенку.
Теплопередача через твердую стенку.
Понятие о теплообменных аппаратах.
Понятие о химической термодинамике.
Общие сведения о топливе.
Элементарный состав топлива.
Характеристики топлива.
Закон Гесса.
Количество топлива, необходимое для горения.
Состав и объем продуктов сгорания.
Теплосодержание дымовых газов.
Энергетика и пути ее развития.
Энергосбережение.
Проблемы охрана окружающей среды.
