Техническая термодинамика. Законы идеальных газов. Первый и второй законы термодинамики. Теория теплообмена

                                                 Учебное издание 

                                            Павел Вячеславович

                                      Денис Александрович

                                                 ТЕПЛОТЕХНИКА

                                              Методическое пособие

                                          Редактор

                                                              Тираж 1 экз.

                                 МИНИСТЕСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

                                         УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

                                       , 

                                         ТЕПЛОТЕХНИКА

                                     Методическое пособие

                 для студентов технических специальностей

                                                   НОВОСИБИРСК 2002

  В пособии изложены теплотехнические аспекты соответствующих разделов теплотехники. Методическое пособие предназначено для студентов 2 и 3 курсов специальности «Сервис и техническая эксплуатация транспортных и технологических машин и оборудования».

   Пособие рассмотрено и утверждено к печати на заседании кафедры «Технология транспортного машиностроения и эксплуатация машин»

   Составители: студенты группы МС-213 факультета СДМ

                            и 

   Ответственный редактор профессор, доктор технических наук

                                                 

                                                       Содержание

1. Техническая термодинамика:                                                          стр. 1-13                            

1.1. Законы идеальных газов

1.2. Первый закон термодинамики

1.3. Второй закон термодинамики

1.4 Первый закон термодинамики для открытых систем

2. Теория теплообмена:                                                                       стр. 14-36

2.1. Теплопередача

2.2. Конвекция

2.3. Теория подобия

2.4. Теплообменники

2.5. Тепловое излучение

2.6. Теплообмен при кипении жидкости

       3.     Топливо:                                                                                            стр. 37-46

3.1. Состав топлива

3.2. Характеристика топлива

3.3. Объём воздуха. Объём и масса продуктов сгорания

4. Тепловые аппараты                                                                         стр. 47-52

4.1. Циклы двигателей

4.2. Компрессоры

4.3. Многоступенчатые компрессоры

5. Теплоснабжение предприятий                                                        стр. 53-56            

5.1. Расчёт расхода теплоты при теплоснабжении предприятий

5.2. Тепловые электрические станции

                                              Рекомендуемая литература

1. Техническая термодинамика под  ред. А. П. Баскакова. М.: Энергоиздат, 1991. 224 с.

2. Исаченко В. П., Осипова В. А., Сухомел А. С. Теплопередача. М.: Энергия, 1981. 417 с.

3. Кириллин В. А., Сычёв В. В., Шейднлин А. Е. Техническая термодинамика. М.: Наука, 1979. 512 с.

1. Техническая термодинамика

1.1.  Законы идеальных газов

Работа связана с макроперемещениями отдельных элементов термодинамической системы.

Теплота связана с микроперемещениями отдельных элементов термодинамической системы.

Термодинамическая система – это система тел, находящаяся во взаимодействии друг с другом и с окружающей средой.

Термодинамическая система выделяется с помощью какой-то границы. Она может совпадать со стенками цилиндра,  а может быть такой воображаемой границей. Условия взаимодействия тел в термодинамической системе с внешними телами заменяется условиями на выделяемой границе.

Условия на границе могут быть:

-  отсутствие теплового потока

-  отсутствие поток массы  (или наоборот его  

        присутствие)

-  отсутствие механического обмена на границе.

Если граница непроницаема для потока массы, то такая система называется закрытой.

Если граница проницаема – система открытая.

Например: закрытая – цилиндр с поршнем.

                   открытая – газотурбина, паротурбина, отрезок трубопровода.

Основным элементом в термодинамической системе является рабочее тело – газ, пар, кислород.

Основные параметры, определяющие состояние рабочего тела

    ,  где   - средняя кинетическая энергия, приходящаяся на    

                                                      одну молекулу

     -    потоянная Больцмана

В термодинамике доказывается, что абсолютная температура совпадает с термодинамической температурой, с той которая входит в основание термодинамических законов. (Уравнение состояния идеального газа и т. д.)

    Давление