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: 3 из 11

Билет 3

1)Основные термодинамические процессы на диаграмме PV см билет 2 вопрос1

2)????????????????????????????????

3)В трубе течет жидкость при ламинарном режиме течения. Как изменится коэффициент теплоотдачи, если увеличить расход в 2 раза? 3 вопрос 1 билет

Билет 4

1)Теплоёмкость газа, средняя и истинная теплоёмкости газа, теплоёмкости Сp и Сv.

Для реальных газов теплоемкости c_V и с_P зависят от давления и температуры газа. Это обусловлено наличием сил межмолекулярного взаимодействия, изменением взаимного положения атомов в молекулах (молекулы двух и многоатомных газов не жесткие, присутствует колебательное движение атомов в молекуле) и неравномерным распределением внутренней энергии по степеням свободы в зависимости от изменения температуры и давления газа.

Истинная теплоемкость газа соответствует расчетному выражению

Средняя теплоемкость газа соответствует расчетному выражению
2)Закон Фурье. См билет 1 вопрос 2

3)Оцените процессы теплообмена при разогреве воды в чайнике на огне. Назовите участок наибольшего термического сопротивления.

Билет 5

1)Политропный процесс. Уравнение политропного процесса.

Процессы, подчиняющиеся закономерному энергетическому взаимодействию, при котором α=du/δq=const, называются политропными.

уравнение политропы

Оно описывает закономерность изменения параметров в политропном процессе. В выражении (5.6) дана взаимосвязь двух термических параметров P и v. Поскольку состояние идеального газа подчиняется уравнению Pv=RT, то выразив Р и v через соответствующую пару термических параметров v, Т и Р, Т и подставив их поочередно в выражение (5.6), получим уравнения политропы, описывающие взаимосвязь параметров v, Т и Р, Т (5.7) (5.8) Политропа в системе координат P-v-T представляет собой кривую, проекции которой на оси P-v, T-v, T-P описываются уравнениями (5.6), (5.7), (5.8). Константы этих уравнений определяются по любой паре термических параметров для одной из точек (любой), находящейся на этой политропе. Таким образом политропа считается заданной, если известны ее параметры хотя бы в одной точке и задан показатель политропы n. Уравнение теплопроводности. Явление теплопроводности твердых тел состоит в передаче энергии в форме теплоты в неравномерно нагретом теле (без теплового излучения). При этом температура тела  , изменяется в различных точках тела, где   – координаты точки,   — время.

Вид функции   устанавливается при помощи решения дифференциального уравнения теплопроводности Фурье, которое для однородного изотропного тела имеет вид:

Это уравнение параболического типа.

В одномерном стационарном случае уравнение Фурье (теплопроводности) можно использовать в следующем виде:

Для решения уравнения теплопроводности должны быть заданы:

1) начальные условия, то есть T(x,y,z,0);

2) граничные (краевые) условия – условия теплообмена на границе тела. Например, известной постановкой краевой задачи, является задача Коши, физический смысл которой состоит в определении температуры среды во все моменты времени  , если известно распределение температур при t=0.

Необходимо отметить, что более сложная модель теплопередачи должна учитывать молекулярную структуру вещества, что приводит к задачам статистической физики, гораздо более сложным, чем решение уравнения Фурье.

Рассматриваемое уравнение теплопроводности используется для рассмотрения только в макросистемах и в области низких скоростей, где применимы законы классической ньютоновой физики.