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: 9 из 11

БИЛЕТ 18

1 (Пар. Процессы парообразования.)

Пар — газообразное состояние вещества в условиях, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твёрдой фазами того же вещества, то есть при температурах ниже критической температуры вещества. Процесс возникновения пара из жидкой (твёрдой) фазы называется «парообразованием». Обратный процесс называется конденсация.

Водяной пар можно получить тремя способами:
испарением, сублимацией и кипением.
*Испарение - переход из жидкой фазы в
газообразную (паровую) фазу, который
происходит на границе раздела при любой
температуре.
*Сублимация - переход вещества из твердой фазы
в газообразную при низкой температуре.
*Кипение - превращение жидкости в пар по всему
ее объему.

2 ( Теория подобия.)



3 (В трубе течет жидкость при турбулентном режиме течения. Как изменится коэффициент теплоотдачи, если увеличить расход в 2 раза?)

БИЛЕТ 19

1 (Изохорный процесс.)

Уравнение процесса и график в системе v-p-координат. Процесс охлаждения газа (отвод тепла) – 2-1, процесс нагревания газа (подвод тепла) – 1-2. Соотношение параметров из уравнения состояния: . Т.е. в изохорном процессе давление прямо пропорционально абсолютной температуре.
Изменение внутренней энергии как функции только состояния для всех процессов определяется по формуле . При постоянном объёме внешняя работа не совершается, т.е. . Внешнее тепло равно изменению внутренней энергии, т.е. . Т.е. в изохорном процессе всё подведённое тепло идёт на увеличение внутренней энергии газа.
Распределение энергии для изохорного процесса: Коэффициент : поскольку , то , т.е. при подводе тепла к газу всё тепло идёт на увеличение внутренней энергии газа, а при отводе к уменьшению.

2 (Концепция пограничного слоя. Свойства пограничного слоя. Режимы течения и пограничный слой.)

Пограни́чный слой (ПС) в аэродинамике — слой трения: тонкий слой на поверхности обтекаемого тела или летательного аппарата (ЛА), в котором проявляется эффект вязкости. ПС характеризуется сильным градиентом скорости потока: скорость меняется от нулевой, на поверхности ЛА, до скорости потока вне пограничного слоя (в аэродинамике принято рассматривать ЛА неподвижным, а набегающий на него поток газа имеющим скорость ЛА, то есть в системе отсчёта ЛА).

Режим течения в динамическом пограничном слое зависит от числа Рейнольдса Re и может быть ламинарным или турбулентным Итак, ламинарным называется слоистое течение без перемешивания частиц жидкости и без пульсации скорости и давления. При ламинарном течении жидкости в прямой трубе постоянного сечения все линии тока направлены параллельно оси трубы, при этом отсутствуют поперечные перемещения частиц жидкости.

3

БИЛЕТ 20

1 (Изобарный процесс)

Изобарный процесс

Уравнение процесса и график в системе v-p-координат. Процесс расширения газа – 1-2, процесс сжатия – 2-1. Соотношение параметров из уравнения состояния: . Т.е. изобарном процессе объёмы газа пропорциональны абсолютным температурам.
Изменение внутренней энергии как функции только состояния для всех процессов определяется по формуле . Работа газа вычисляется в системе координат как площадь прямоугольника, основанием которого служит отрезок абсциссы , а высотой – отрезок ординаты : . Можно написать выражение для работы в ином виде: . Внешнюю теплоту можно подсчитать по общей формуле . или на основании первого закона термодинамики . Подставляя в это уравнение значения и , получим . Из приведённых выкладок можно получить, что . Теплоту в изобарном процессе можно получить из первого закона ТД в виде . Т.е. теплота, сообщаемая газу в изобарном процессе, расходуется полностью на изменение его теплосодержания (энтальпии).
Распределение энергии для изобарного процесса: или в данном случае
Принимая , получим, или и . Т.е. при расширении газа в изобарном процессе 5/7 подведённой теплоты идёт на увеличение внутренней энергии и только 2/7 – на совершение внешней работы. При сжатии, наоборот, 5/7 отведённой теплоты идёт за счёт уменьшения внутренней энергии и 2/7 – за счёт работы сжатия.

2 (Кондиционирование. Цикл кондиционирования)



Цикл Ре́нкина — термодинамический цикл преобразования тепла в работу с помощью рабочего тела, претерпевающего фазовый переход пар-жидкость (конденсация) и обратный фазовый переход жидкость-пар (испарение). В качестве рабочего тела используется вода, ртуть, различные фреоны и другие вещества.