Теоретические основы теплотехники

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ  І  НАУКИ УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ХІМІЧНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО  УНІВЕРСИТЕТУ ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

(М.РУБІЖНЕ)

ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ТВМС

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ТЕПЛОТЕХНІКИ

Конспект лекцій

2010 р.

Теоретичні основи теплотехніки. Конспект лекцій для студентів денної та заочної форми навчання спеціальності 7.090220 – «Обладнання хімічних виробництв та підприємств будівельних матеріалів» Укладач Беляєв П.Г ,Савяк Р.П.. – Рубіжне: ІХТ СНУ ім. В. Даля , 2010. 46с

Схвалено кафедрою ТВМС

Протокол №         від             2010 р.

Схвалено методичною радою ІХТ СНУ ім. В. Даля

Протокол №      від                             2010 р

1.  ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

1. Термодинамическая система. Уравнение состояния.

Первый закон термодинамики

1. Параметры состояния системы

Техническая термодинамика изучает закономерности превращения энергии в процессах, происходящих в макроскопических системах, состоящих из большого числа частиц, и свойства тел, участвующих в этих превраще ниях.

Система - совокупность материальных тел, которые находятся в механи ческом и тепловом взаимодействии друг с другом и с окружающей средой.

Открытая система - обменивается веществом с окружающей средой.

Закрытая система - не обменивается веществом.

Адиабатная система - не обменивается теплотой.

Изолированная система - не обменивается ни веществом, ни теплотой.

Состояние системы описывается рядом величин, которые называются термодинамическими параметрами. Основные параметры - следующие.

Давление - p. Единица давления в системе СИ: 1Па=1Н/м2, производные единицы: 1 кПа = 1000 Па, 1 МПа = 106 Па, внесистемные единицы 1 бар = 105 Па = 750 мм рт. ст. = 10200 мм вод. ст.

Температура – T. Единица температуры в системе СИ - Кельвин (К), используется также градус Цельсия (оС), при этом T(К) = t (оС) + 273,15.

Удельный объем - v - объем системы, отнесенный к единице массы

                 [pic 1]                                                                                   (1.1 )

где  V - объем системы (м3),

       m - масса системы (кг),

        v - удельный объем системы (м3/кг).

Удельный объем связан с плотностью простым соотношением:

                  [pic 2],                                                                                    (1.2 )

                  [pic 3] - плотность (кг/м3 ).                                                  (1.3 )

Нормальные физические условия соответствуют значениям параметров:

T = 273,15 К (= 0о С ),  p = 101,325 кПа (= 760 мм рт.ст.).

Если все термодинамические параметры одинаковы во всех точках системы и постоянны во времени, то такое состояние называется равновесным.

1. Уравнение состояния

Для равновесной системы существует связь между параметрами состояния, которая называется уравнением состояния. Наиболее простой вид имеет уравнение состояния для идеального газа, у которого отсутствуют силы взаимодействия между молекулами, а объем, занимаемый молекулами, пренебрежимо мал по сравнению с объемом системы.