Термодинамика. Термоебаника. Закон теплопроводности. Гипотеза Фурье. 4 1 Изображение основных термодинамических процессов на диаграмме pv. 5

• Название: Закон теплопроводности. Гипотеза Фурье. 4 1 Изображение основных термодинамических процессов на диаграмме pv. 5
• Анкор: Термодинамика
• Дата: 26.09.2022
• Размер: 3.87 Mb.
• Имя файла: Термоебаника.docx
• Тип: Закон; #697033
• страница: 10 из 11

Билет 21

1. 
   Изотермический процесс.
   

Изотермические процессы протекают при постоянной температуре ( ). Т.к. по уравнению состояния , то уравнение изотермического процесса имеет вид . График процесса – равнобочная гипербола. Расширение газа протекает в направлении 1 – 2, а сжатие в обратном направлении, 2 – 1. Способ геометрического построения изотермы прост. Пусть необходимо через точку A с координатами , провести изотерму расширения. Проведём через точку A две прямые, параллельные осям координат. Из начала координат O произвольно проведём произвольную прямую, которая пересечёт эти прямые в точках D и C. Из точки D проведём прямую, параллельную оси v, из точки C – прямую, параллельную оси p. Пересечение этих прямых даёт точку B. Докажем, что точка B принадлежит изотерме, прошедшей через начальную точку A, т.е. . Треугольники
подобны, т.к. имеют один общий угол с вершиной в точке O, следовательно, их стороны пропорциональны, т.е.: DM/CN=OM/ON. Т.к. DM=BN= , CN=AM= , OM= , ON= , то Проведя ряд лучей из начала координат и выполнив для каждого аналогичные построения, получим ряд точек, принадлежащих изотерме, проходящей через начальную точку A с координатами . Аналогично строится изотерма сжатия ; разница состоит в том, что прямую AE проводят влево, а не вправо, а прямую AM вверх, а не вниз.
Для вывода соотношения между параметрами напишем уравнение для начального и конечного состояний газа в процессе т.е. Т.е. в изотермическом процессе объёмы газа обратно пропорциональны давлениям. Изменение внутренней энергии. Применяя формулу , получим , т.к. . Т.е. в изотермическом процессе изменение внутренней энергии равно нулю, и внутренняя энергия газа в течение всего процесса остаётся постоянной. Работа вычисляется по формуле . Внешнюю теплоту определим из 1-го закона ТД: . Для изотермического процесса , следовательно, . Т.е. в изотермическом процессе расширения вся подведённая
теплота расходуется на внешнюю работу, а в процессе сжатия внешняя работа полностью превращается в тепло. Коэффициент .

2. 
   Турбулентное течение. Отличие от ламинарного.
   

Движение жидкости, при котором происходят изменения (пульсации) местных скоростей по величине и по направлению, приводящие к перемешиванию жидкости называют турбулентным (от латинского слова turbulentus – беспорядочный, бурный).

1. 
   Ламинарный поток возникает в трубах, которые не имеют неровных поверхностей, а турбулентный поток возникает в трубах с шероховатостями.
   
2. 
   Ламинарный поток определяется как поток, который плавно движется, в то время как турбулентный поток определяется как нерегулярный в своем движении.
   
3. 
   Скорость одинакова во всем ламинарном потоке, но меняется в турбулентном потоке.
   
4. 
   Ламинарный поток максимален в середине, но уменьшается в конце. В турбулентном потоке все наоборот, когда поток максимален на концах, но ниже в центре.
   
5. 
   Ламинарный поток имеет низкую скорость потока, в то время как турбулентный поток имеет более высокую скорость.
   
6. 
   Считается, что поток является обтекаемым в ламинарном режиме, в то время как считается, что он не является обтекаемым в турбулентном.
   

3. 
   Как изменится коэффициент теплоотдачи при турбулентном течении, если заменить масло на нефть? Изменением теплопроводности жидкости пренебречь.
   

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????