пособие. ТТД ч1 учебное пособие. Техническая термодинамика

• Название: Техническая термодинамика
• Анкор: пособие
• Дата: 02.02.2023
• Размер: 4.15 Mb.
• Имя файла: ТТД ч1 учебное пособие.doc
• Тип: Учебное пособие; #917693
• страница: 19 из 19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Материал учебного пособия по технической термодинамике дает базовое представление об этой науке с позиций ее теоретической и практической значимости для теплоэнергетики.

В пособии рассмотрены основные свойства и характеристики закрытой термодинамической системы. Излагаются главные положения и понятия технической термодинамики: термодинамическая система, параметры и функции состояния, обратимые и необратимые процессы, первый и второй законы термодинамики. Рассматриваются термодинамические свойства и процессы реальных и идеальных газов, воды и водяного пара в различных фазовых состояниях с графическими иллюстрациями в P,t-, P,v-, T,s-, h,s- диаграммах. Приведены материалы по термодинамическим свойствам и процессам влажного воздуха со всеми возможными фазовыми состояниями воды в атмосферном воздухе и их наглядной иллюстрацией в P,t-, P,v- и H,d- диаграммах. Большое внимание уделено второму закону термодинамики и эксергетическому методу оценки необратимости реальных процессов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Коновалов, Владимир Иванович. Техническая термодинамика: учеб. / В.И.Коновалов; Федеральное агенство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина». – 2-е изд. – Иваново, 2005. – 620 с.

2. Кириллин, Владимир Алексеевич. Техническая термодинамика: учеб. для вузов / В.А.Кириллин, В.В.Сычев, А.Е.Шейндлин. – М. : Энергоатомиздат, 1983. – 416 с.

3. Вукалович, Михаил Петрович. Техническая термодинамика: учеб. для вузов / М.П.Вукалович, И.И.Новиков. – М. : Энергия, 1968. – 496 с.

4. Бэр, Ганс Дитер. Техническая термодинамика: пер. с нем. / Г.Д.Бэр ; под общ. ред. В.М. Бродянского. – М. : Мир, 1977. – 518 с.

5. Бродянский, Виктор Михайлович. Эксергетический метод термодинамического анализа / В.М.Бродянский. – М. : Энергия, 1973. – 296 с.

6. Бродянский, Виктор Михайлович. Эксергетический метод и его приложения / В.М.Бродянский, В.Фратшер, К.Михалек. – М. : Энергоатомиздат, 1988. – 288 с.

7. Коновалов, Владимир Иванович. Техническая термодинамика. Часть I. Основы термодинамики.: учеб. пособие / В.И.Коновалов; Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР, Ивановский государственный университет им. Первого в России Иваново-Вознесенского общегородского совета рабочих депутатов. Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина. – Иваново, 1976. – 98 c.

8. Коновалов, Владимир Иванович. Техническая термодинамика. Часть II. Основы расчета термодинамических процессов: учеб. пособие / В.И.Коновалов; Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР, Ивановский государственный университет им. Первого в России Иваново-Вознесенского общегородского совета рабочих депутатов, Ивановский энергетический институт им. В.И.Ленина. – Иваново, 1977. – 82 c.

9. Чухин, Иван Михайлович. Термодинамические свойства воздуха: справ. материалы и метод. указания для определения термодинамических свойств воздуха с учетом влияния температуры на их изобарную и изохорную теплоемкость / И.М.Чухин; Министерство образования Российской Федерации, Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина, – Иваново, 2001. – 36 с.

10. Чухин, Иван Михайлович. Термодинамические свойства реальных газов и паров: учеб. пособие / И.М.Чухин, В.И.Коновалов; Министерство образования Российской Федерации, Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина, – Иваново, 2003. – 100 с.

11. Александров, Алексей Александрович. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: справ. / А.А.Александров, Б.А.Григорьев. – М.: Изд-во МЭИ, 1999. – 168 с.

12. Ривкин, Самуил Лазаревич. Термодинамические свойства газов. / С.Л.Ривкин. – М. : Энергия, 1973. – 288 с.

13. Калафати, Дмитрий Дмитриевич. Область воды и плавления льда в T,s- диаграмме / Д.Д.Калафати // Журнал теплофизика (ЖТФ). – 1964. – Т.ХХIV. – Вып.2. – С.184–192.
ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. Техническая термодинамика как теоретическая основа теплоэнергетики……………………………………………………….............. 3

1. ОБЩИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ…..……………………………… 5

1.1. Термодинамическая система…………………………………………… 5

1.2. Термодинамические параметры состояния………………………….. 7

1.3. Основные понятия, характеризующие термодинамическую

систему………………………………………………………………………… 15

1.3.1. Равновесные и неравновесные состояния термодинамических тел и систем…………………………………………………………………… 15

1.3.2. Уравнение состояния термодинамической системы……...……. 15

1.3.3. Термические коэффициенты……………………………………….. 17

1.3.4. Термодинамический процесс……………………………………….. 18

2. ПЕРВЫЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ ДЛЯ ЗАКРЫТОЙ СИСТЕМЫ 21

2.1. Работа изменения объема…………………………………………….. 22

2.2. Теплота, теплоемкость, энтропия…………………………………….. 24

2.3. Внутренняя энергия……………………………………………………... 29

2.4. Первый закон термодинамики для закрытой системы……………. 30

2.4.1. Аналитические выражения первого закона термодинамики…... 33

2.4.2. Энтальпия……………….……………………………………………… 34

3. ГАЗЫ И ГАЗОВЫЕ СМЕСИ………………………………………………. 37

3.1. Законы идеальных газов……………………………………………….. 37

3.1.1. Внутренняя энергия идеального газа……………………………… 40

3.1.2. Теплоемкости газов…………………………………………………… 43

3.1.3. Энтальпия идеальных газов………………………………………… 49

3.1.4. Энтропия идеальных газов………………………………………….. 51

3.2. Газовые смеси…………………………………………………………… 52

4. ГАЗОВЫЕ ПРОЦЕССЫ.....…………………….…………………………. 58

4.1. Политропные процессы………………………………………………… 58

4.2. Частные случаи политропных процессов…………………………… 62

4.3. Изображение политропных процессов в Р,v и T,s- диаграммах… 66

4.4. Установление показателя политропы по опытным данным……... 73

4.5. Качественный и количественный анализ политропных процессов в Р,v- и T,s- диаграммах……………………………………………………….. 76

4.6. Определение термодинамических свойств идеальных газов с учетом влияния температуры на их изобарную и изохорную

теплоемкости………………………………………………………………….. 80

5. РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ И ПАРЫ..........................…………………………… 88

5.1. Термические свойства реальных газов............…………………….. 88

5.2. Уравнения состояния реальных газов

Энергетические свойства реальных газов........…………………....... 96

6. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ И ВОДЯНОГО

ПАРА........……………………………………………………………..…… 99

6.1. Фазовые состояния и превращения воды....………….................... 99

6.2. Фазовые диаграммы Р,t-, Р,v- и T,s для Н₂О.................…………. 102

6.3. Жидкость на линии фазового перехода.....................……………. 114

6.4. Сухой насыщенный пар..................…………………..……………... 118

6.5. Влажный насыщенный пар.............……………….......................... 121

6.6. Перегретый пар..........................………………………………….…. 122

6.7. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара…. 126

6.8. Диаграмма T,s для воды и водяного пара.........………..…..…….. 128

6.9. Диаграмма h,s для воды и водяного пара....………….…………... 131

6.10. Основные процессы изменения состояния водяного пара...…. 135

7. ВЛАЖНЫЙ ВОЗДУХ...............................……………………….……... 143

7.1. Основные характеристики влажного воздуха..............……….…. 143

7.2. Характеристики атмосферного влажного воздуха..........……….. 145

7.3. H,d- диаграмма атмосферного влажного воздуха........………..... 152

8. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ………….……………………... 168

8.1. Замкнутые процессы (циклы)………………………………………… 169

8.1.1. Коэффициенты, характеризующие тепловую экономичность

обратимых циклов………………………………………………………….. 169

8.1.2. Цикл Карно…………….……………………………………………… 172

8.1.3. Обратный цикл Карно……………………………………………….. 176

8.1.4. Регенеративный (обобщенный) цикл Карно…..………………… 178

8.1.5. Теорема Карно……………………………………………………….. 180

8.1.6. Термодинамическая шкала температур.

Теорема Нернста – третье начало термодинамики…...……………… 181

8.2. Энтропия реальных тел и ее изменение в необратимых процессах. Объединенное уравнение первого и второго законов

термодинамики……………………………………………………………… 184

8.3. Изменение энтропии изолированной системы…………………… 188

8.3.1. Изменение энтропии изолированной системы при

теплообмене…………………………………………………………………. 188

8.3.2. Изменение энтропии изолированной системы при

преобразовании работы в теплоту и теплоты в работу……………… 190

8.3.3. Принцип возрастания энтропии изолированной системы……. 194

8.4. Получение работы в изолированной системе.

Эксергия в объеме и ее потери…………………………………………… 195

8.4.1. Эксергия в объеме…………………………………………………... 196

8.4.2. Практическое значение эксергии…………………………………. 201

8.4.2.1. Определение эксергии источников работы, имеющих

термическую неравновесность…………………………………………… 201

8.4.2.2. Определение влияния необратимости на полезную работу в изолированной системе…………………………………………………. 203

ЗАКЛЮЧЕНИЕ....................…………………………………….........…..... 218

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.....………………………………....... 219

ЧУХИН Иван Михайлович

ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

Часть 1

Учебное пособие
Редактор Н.С. Работаева

Лицензия ИД № 05285 от 4.07.01 г.
Подписано в печать 25. 12. 2006 г. Формат 6084 I/16.

Печать плоская. Усл.печ.л. 13,02. Уч.- изд.л.14,5.

Тираж 200 экз.

Заказ №

ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»

153003, г. Иваново, ул. Рабфаковская, 34.

Типография «ПресСто»

153025, г. Иваново, ул. Дзержинского, 39.