2 Темы дисциплины и вопросы для самоконтроля

Тема 1 Основные понятия и определения термодинамики.

Идеальный газ

Предмет технической термодинамики и ее метод. Термодинамическая система. Идеальный газ – определение, свойства, основные законы. Основные параметры состояния. Равновесное и неравновесное состояния. Уравнения состояния. Термическое и калориметрическое уравнения состояния. Теплота и работа как формы передачи энергии. Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы (циклы).

Уравнение состояния смеси идеальных газов. Смеси, соотношения между массовыми и объемными долями. Вычисления параметров состояния смеси, определение кажущейся молекулярной массы и газовой постоянной смеси, определение парциальных давлений компонентов.

Теплоемкость. Массовая, объемная, молярная теплоемкости. Теплоемкость при постоянном объеме и давлении. Зависимость теплоемкости от температуры и давления. Формулы и таблицы для определения теплоемкостей. Теплоемкость смеси рабочих тел.

_{Литература: [1], с. 6-20; [2],} с. 3-4, 9-12; [3], с. 5-13; [4], с. 5-30, 43-54.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите параметры, которыми характеризуется состояние рабочего тела или вещества.

2. Что понимается под термодинамической системой?

3. Что представляет собой равновесное и неравновесное состояния термодинамической системы?

4. Что такое газовая смесь? Способы задания газовых смесей.

5. Что такое "неравновесный процесс"?

6. Расшифруйте понятия "равновесный процесс", "неравновесный процесс".

7. Дайте определения обратимых и необратимых процессов.

8. Каковы условия обратимости процессов?

9. В чем отличие понятий "истинная" и "средняя" теплоемкости?

10. Какие теплоемкости вам известны?

11. Как вычислить теплоемкость смеси идеальных газов?

12. Каков физический смысл газовой постоянной?

13. В чем физический смысл уравнения Майера?

Тема 2 Первый закон термодинамики

Закон сохранения и превращения энергии. Полная и внутренняя энергия рабочего тела. Теплота и работа как энергетические характеристики термодинамического процесса. Аналитические уравнения первого закона термодинамики.

Понятие об энтальпии. Уравнения первого закона термодинамики для потока. Располагаемая работа процесса. Связь располагаемой работы с термодинамической работой и работой перемещения. Понятие об энтропии. Изменение энтропии в процессе. ST-диаграмма.

_{Литература: [1], с. 20-24; [2],} с. 4-7, 9-12; [3], с. 13-21; [4], с. 30-38.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое внутренняя энергия? Дайте определение.

1. Дайте формулировку теплоты и работы процесса.

1. Что такое энтальпия и энтропия?

1. В чем разница между функцией состояния и функцией процесса? Приведите примеры этих функций.

1. Когда теплота, работа и изменение внутренней энергии считаются положительными, когда - отрицательными?

2. Как вычислить изменения энтропии идеального газа?

Тема 3 Анализ процессов идеальных газов

Общие методы исследования процессов изменения состояния рабочих тел. Политропные процессы. Основные характеристики политропных процессов. Изображение в координатах vP и sT. Основные термодинамические процессы (изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный). Частные случаи политропного процесса.

_{Литература: [1], с. 24-37; [2],} с. 12-20; [3], с. 21-31; [4], с. 259-285.