Термодинамическая система – совокупность макроскопических материальных тел, взаимодействующих, как между собой, так и с окружающей средой. Все тела находящиеся за пределами границ рассматриваемой системы называются окружающей средой.
Термодинамические параметры системы – признаки, характеризующие состояние системы. В качестве основных термодинамических параметров принимают объём (), абсолютное давление () и абсолютную температуру ().
Объём .
Удельным объёмом тела называется величина, равная отношению объёма тела к его массе .
Величина, обратная удельному объёму , называется плотностью.
Абсолютное давление, . Абсолютное давление определяется как сила величиной в 1 Ньютон (Н), приходящаяся на площадь 1 м2 и равномерно распределенная по этой площади. Такая единица давления называется Паскаль (Па).
Если давление газа в сосуде выше давления окружающей среды (барометрического давления), то абсолютное давление
, (2.1)
|
|
где - давление измеренное манометром (манометр измеряет избыточное давление между давлением в сосуде и окружающей средой).
В случае, когда давление газа в сосуде меньше давления окружающей среды, то абсолютное давление
, (2.2)
где - разрежение (вакуумметрическое давление), измеренное
вакуумметром.
1 ат=9,8 ∙ 10 4 Па
По причине отсутствия на ТЭС приборов с градуировкой в Па на ТЭС обычно пользуются техническими атмосферами (ат): .
Абсолютная температура, .
Температура — это макроскопический параметр, значения которого одинаковы для всех частей термодинамической системы, находящейся в состоянии теплового равновесия.
Температура представляет собой меру средней кинетической энергии (теплового) движения молекул тела.
Особенность температуры заключается в том, что она не аддитивна: температура тела не равна сумме температур его частей.
Абсолютная температура измеряется по шкале Кельвина.
Связь со шкалой Цельсия: Т = t +273.15,
где t температура по шкале Цельсия (сопровождается обозначением
С или Ц). Значение одного градуса Кельвина и Цельсия совпадают.
Термодинамическое состояниесистемы полностью определяется всего лишь двумя из трёх основных параметров состояния. Это обстоятельство математически выражается уравнением состояния
, (2.3)
из которого можно получить частные зависимости любого параметра от двух других.
|
|
Равновесным состоянием системы называется такое, при котором во всех точках объёма системы все термодинамические параметры одинаковы, т.е. не зависят от пространственных координат.
Процессы преобразования "теплоты" в работу, протекающие в различных тепловых машинах, осуществляются с участием рабочего тела.
Далее в качестве рабочего тела рассматривается идеальный газ – для которого пренебрегают размерами молекул и силами взаимодействия между молекулами.