Предмет «термодинамика и теплопередача». Основные черты термодинамического метода исследования

Конспект лекций

По курсу «Термодинамика и теплопередача»

Для «Авитек»

Введение

Общая характеристика и задачи дисциплины «Термодинамика и теплоперпдача»

Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов образования:

- приобретение знаний об основных законах общей термодинамики и термодинамики применительно к тепловым машинам

- получение практических навыков по анализу эффективности работы тепловых машин и установок

- изучение теории и практики тепломассопереноса всех видов и принципов расчета теплообменных аппаратов различного назначения.

Результатом является умение выполнить теоретические расчеты термодинамических процессов и циклов тепловых машин и теплообменных аппаратов.

Перечисленные результаты образования создают основу для формирования профессиональной компетенции в области расчета и проектирования различных тепловых машин и теплообменных аппаратов.

Место дисциплины в структуре ООП:

Содержание дисциплины является логическим продолжением содержания дисциплин:

Математика (мат. анализ, диф. уравнения, мат. физика, теория поля); Физика (молекулярная физика); Гидрогазодинамика.

 

Предмет «термодинамика и теплопередача». Основные черты термодинамического метода исследования

Термодинамика занимается разработкой общих методов изучения энергетических явлений. Обычно различают:

1) Общую (физическую) термодинамику, которая разрабатывает общие понятия, определения, математический аппарат термодинамики безотносительно к приложениям.

2) Техническую термодинамику – теорию тепловых машин.

3) Химическую термодинамику – исследующую сложные термодинамические системы, в которых могут протекать химические реакции и осуществляться фазовые переходы.

Термодинамический (феноменологический) метод исследования, сформировавшийся в процессе развития термодинамики, обладает следующими чертами:

1) Термодинамика базируется на 3х законах или началах, полученных экспериментально. В качестве Iго закона термодинамики выступает всеобщий закон сохранения и превращения энергии записанный в термодинамических понятиях. IIй закон т/д определяет направление протекания и пределы осуществимости реальных, а следовательно неравновесных процессов. III-й закон термодинамики (тепловая теорема Нернста) описывает поведение вещества в районе температуры 0 К. Математический анализ этих законов позволяет получить основные выводы и перейти к проектированию тепловых машин.

2) Термодинамика оперирует понятиями и величинами, сущность которых не зависит от знаний (уровня) о структуре вещества. Она оперирует макроскопическими параметрами (, , ).

3) Выводы термодинамики верны для макроскопических систем конечных размеров. Для того чтобы использовать основные выводы т/д необходимы сведения из других частей науки или из эксперимента, о физических свойствах среды.

Целью термодинамического анализа тепловых машин являются:

Расчет основных параметров в характерных точках процесса для дальнейших прочностных и тепловых расчетов;

Определение основных размеров тепловой машины;

Определение мощности тепловой машины;

Оценка эффективности работы машины;

Раздел I

Термодинамика