🗊Презентация Термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики

Необходимость исследования теплоотдачи при большой скорости движения газа диктуется, главным образом, развитием авиационной и ракетной техники.

Лекция № 1 по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» «Термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики»  

1. Цели и задачи изучения дисциплины Целями дисциплины «Термодинамика и теплопередача» является подготовка студентов к эффективной эксплуатации сложного теплотехнического оборудования авиационного завода, а также к разработке технологических операций связанных с нагревом и охлаждением авиационной техники.

В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - термодинамические процессы происходящие в газах, парах и их смесях; - циклы тепловых двигателей; - основные положения теории подобия при изучении процессов теплоотдачи; - конструкцию теплообменных аппаратов и их классификацию; - методы подбора и расчета электрооборудования в зависимости от нагрузки; - конструкцию и принцип работы тепловых машин; уметь - разрабатывать простейшие схемы теплообменных аппаратов ; - рассчитывать термодинамические параметры потоков газов и жидкостей; - определять термодинамические параметры окружающей среды по диаграммам состояния; владеть: - навыками эксплуатации и обслуживания теплотехнического технологического оборудования; - навыками использования устройств сбора, обработки и отображения информации для контроля и измерения термодинамических параметров.

Порядок изучения дисциплины Раздел Термодинамика – 16 часов; Раздел Теплопередача – 16 часов. Для очной формы обучения дисциплина «Термодинамика и теплотехника» изучается в 5 семестре и имеет следующие виды занятий: лекции - 24 часа; практические и семинарские занятия - 16 часов; лабораторных занятий – 8 часов. Для очно-заочной (вечерней) формы обучения дисциплина «Термодинамика и теплотехника» изучается в 5 семестре и имеет следующие виды занятий: лекции – 16 часа; практические и семинарские занятия – 16 часов.

2. Первый закон термодинамики. Основные понятия и определения

2.1.Термодинамическая система и окружающая среда Термодинамической системой называется совокупность материальных тел, являющихся объектом изучения и находящихся во взаимодействии с окружающей средой. Рабочее тело, - тело, посредством которого производится взаимное превращение теплоты и работы.

Термодинамическая система и окружающая среда Термодинамические системы бывают: - изолированными, полуизолированными и неизолированными; - физически однородными, гомогенными (лед, вода, пар), гетерогенными (лед и вода, вода и пар и др.). Рабочее тело — тело, посредством которого произво-дится взаимное превращение теплоты и работы.

Основные термодинамические параметры состояния Каждое состояние термодинамической системы характ-изуется определенными физическими величинами. Внутренние характеризуют внутреннее состояние системы (давление, температура, объем и др.). Бывают Интенсивными — это те параметры, величины которых не зависят от массы тела (давление, температура, удельный объем, удельная теплоемкость). Экстенсивными — это те параметры, величины которых зависят от количества вещества в системе (объем, масса и др.). Внешние параметры характеризуют положение системы (координаты) во внешних силовых полях и ее скорость. Бывают термические (давление, температура, объем) и калорические (удельная энергия, удельная теплоемкость, удельные скрытые теплоты фазовых переходов).

Для характеристики конкретных условий, в которых находится данная система, необходимо знать такие внутренние параметры состояния, как удельный объем, абсолютное давление, абсолютная температура и др.

Различают давления атмосферное, избыточное и разрежение (вакуум). Атмосферным называется давление атмосферного воздуха на уровне моря. За единицу атмосферного давления принимается давление столба ртути высотой 760 мм (одна физическая атмосфера обозначается «атм»). Таким образом, 1 атм = 760 мм рт. ст. Давление, которое больше атмосферного, называется избыточным, а которое меньше — разрежением. Для измерения избыточного давления применяют манометры, атмосферного давления — барометры, разрежения — вакуумметры.

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между ними приве­дены в табл. 1.1.

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между ними приве­дены в табл. 1.1.

Термодинамический процесс

Термодинамический процесс В технической термодинамике для исследования равновесных термо-динамических процессов наиболее часто применяют систему координат pv. В этой системе координат вертикаль изображает изохорный процесс, горизонталь — изобарный, кривая вида гиперболы — изотермический (рис. 1.2).

Уравнения состояния

Уравнения состояния реальных газов

Уравнения состояния реальных газов

Изотермы, найденные по уравнению Ван-дер-Ваальса

МК- кривая кипящей жидкости; NК – кривая сухого пара

7. Энергия. Внутренняя энергия

Задание на самостоятельную работу 1. Повторить материал по конспекту. 2. По учебнику проработать материал на стр. 13 - 29. Знать основные термины и определения термодинамики. Планируется автоматизированный опрос. Литература: В.А. Кудинов и др. Техническая термодинамика и теплопередача. – М. Издательство Юрайт, 2011 – 506 с.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ