Технічна термодинаміка

Основні поняття і визначення технічної термодинаміки. Предмет і метод технічної термодинаміки. Основні визначення. Основні теплотехнічні величини і їх розмірності в системі СІ. Основні параметри стану. Теплоємність. Масова, об’ємна молярна теплоємності. Теплоємність при сталих об’ємі і тиску. Середня і істинна теплоємності. Залежність теплоємності від температури.

Технічна термодинаміка—теоретичний розділ ТОТ—наука, яка вивчає закони перетворень між теплотою, роботою, внутрішньою енергією, властивості робочих тіл, за допомогою яких відбуваються ці перетворення у теплових машинах, принципи дій, конструктивні особливості усіх теплових машин, двигунів тощо.

Предметом технічної термодинаміки є визначення термічного ККД, який вказує на долю перетворення підведеної теплоти у зовнішню корисну роботу. Метою термодинамічного аналізу роботи теплової машини є визначення термічного ККД, величин, які впливають на його зростання, аналіз з метою підвищення термічного ККД, а отже і підвищення ефективності машини. Подальший крок—внесення змін у конструкції машин.

Основні теплотехнічні одиниці вимірювань у системі СІ.

Одиниця довжини [м];

Маси [кг];

Часу [с];

Температури [К,°С];

Теплової енергії роботи [Дж];

Тиску [Па];

Тепловий потік; потужність [Вт=Дж /с];

Густина теплового потоку [ВТ/м²];

Кількість речовини [кмоль];

Основні поняття і визначення.

Робоче тіло—газ, рідина та їх суміші. Найбільш широко використовуване робоче тіло—водяна пара. У процесі виконання робочим тілом термодинамічного циклу водяна пара змінює фізичні властивості.

Джерело теплоти—тіло, яке віддає або сприймає від іншого теплову енергію.

Верхнє джерело теплоти (тепловіддачик)—віддає конструкції машини або іншому тілу теплоту.

Нижнє джерело теплоти (теплоприйомник)—сприймає від конструкції машини або іншого тіла теплоту. Для теплових машин таким джерелом є оточуюче середовище.

Термодинамічна система—множина верхнього та нижнього джерел теплоти, конструкції машини і робочого тіла або окремо вибраний об’єкт для термодинамічних досліджень.

Термодинамічний процес—зміна стану або хоча б одного із параметрів робочого тіла. Розрізняють ізобарний (Р=const), ізохорний (V=const), ізотермічний (T=const), адіабатний(Q=const)—без теплообміну з оточуючим середовищем, політропний (C=const) термодинамічні процеси.

Термодинамічний цикл—замкнений термодинамічний процес. Усі машини працюють за циклами.

Параметри робочого тіла—величини, які характеризують стан робочого тіла. Розрізняють основні параметри робочого тіла, теплові або калоричні параметри, допоміжні параметри робочого тіла.