Термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики

Июль 25, 2022

Главная
Физика
Термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики

Содержание

2. Нужны умные, образованные люди; по мере приближения человечества к лучшей жизни число этих людей будет увеличиваться,
3. Необходимость исследования теплоотдачи при большой скорости движения газа диктуется, главным образом, развитием авиационной и ракетной техники.
4. Лекция № 1 по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» «Термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики»
8. 1. Цели и задачи изучения дисциплины Целями дисциплины «Термодинамика и теплопередача» является подготовка студентов к эффективной
9. В результате изучения дисциплины студент должен: знать: - термодинамические процессы происходящие в газах, парах и их
10. Порядок изучения дисциплины Раздел Термодинамика – 16 часов; Раздел Теплопередача – 16 часов. Для очной формы
11. 2. Первый закон термодинамики. Основные понятия и определения
12. 2.1.Термодинамическая система и окружающая среда Термодинамической системой называется совокупность материальных тел, являющихся объектом изучения и находящихся
15. Термодинамическая система и окружающая среда Термодинамические системы бывают: - изолированными, полуизолированными и неизолированными; - физически однородными,
16. Основные термодинамические параметры состояния Каждое состояние термодинамической системы характ-изуется определенными физическими величинами. Внутренние характеризуют внутреннее состояние
17. Для характеристики конкретных условий, в которых находится данная система, необходимо знать такие внутренние параметры состояния, как
20. Различают давления атмосферное, избыточное и разрежение (вакуум). Атмосферным называется давление атмосферного воздуха на уровне моря. За
21. Давление газа в емкости Ра больше барометрического (атмосферного) Рб Давление газа в емкости Ра меньше барометрического
22. В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между ними приведены в табл. 1.1.
23. В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между ними приведены в табл. 1.1.
25. Взаимосвязь между средней кинетической энергией поступательного движения молекул mw2/2 и абсолютной температурой идеального газа Т описывается
26. Термодинамический процесс Состояние термодинамической системы может быть равновесным и неравновесным. Равновесным называется такое состояние системы, при
27. Термодинамический процесс В технической термодинамике для исследования равновесных термо-динамических процессов наиболее часто применяют систему координат pv.
28. Уравнения состояния Уравнение состояния идеального газа впервые было получено Клапей-роном в 1834 г, путем объединения уравне
33. Уравнения состояния реальных газов Реальные газы отличаются от идеальных тем, что их молекулы имеют конечные собственные
34. Уравнения состояния реальных газов Уравнение Ван-дер-Ваальса, которое является частным случаем общего уравнения Майера-Боголюбова, было получено в
35. Изотермы, найденные по уравнению Ван-дер-Ваальса
36. МК- кривая кипящей жидкости; NК – кривая сухого пара
37. 7. Энергия. Внутренняя энергия
38. Задание на самостоятельную работу 1. Повторить материал по конспекту. 2. По учебнику проработать материал на стр.
40. Скачать презентацию

Слайд 2

Нужны умные, образованные люди; по мере приближения человечества к лучшей жизни

число этих людей будет увеличиваться, пока они не составят большинства.
Антон Павлович Чехов

Русский писатель, прозаик, драматург. Классик мировой литературы. По профессии врач. Почётный академик Императорской Академии наук.
(1860-1904)

Слайд 3

Необходимость исследования теплоотдачи при большой скорости движения газа диктуется, главным

образом, развитием авиационной и ракетной техники.

375 °C

534 °C

Примечание:
Интервал температур плавления дюралюминия 510-640оС

Демонстрируется видеоролики: - «Гипер-авиация» – 3 мин.;
- «Российская ракета Циркон» - 3 мин.;

Слайд 4

Лекция № 1 по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» «Термодинамика как наука. Основные понятия

термодинамики»

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целями дисциплины «Термодинамика и теплопередача» является

подготовка студентов к эффективной эксплуатации сложного теплотехнического оборудования авиационного завода, а также к разработке технологических операций связанных с нагревом и охлаждением авиационной техники.

Слайд 9

В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- термодинамические процессы происходящие в газах,

парах и их смесях;
- циклы тепловых двигателей;
- основные положения теории подобия при изучении процессов теплоотдачи;
- конструкцию теплообменных аппаратов и их классификацию;
- методы подбора и расчета электрооборудования в зависимости от нагрузки;
- конструкцию и принцип работы тепловых машин;
уметь
- разрабатывать простейшие схемы теплообменных аппаратов ;
- рассчитывать термодинамические параметры потоков газов и жидкостей;
- определять термодинамические параметры окружающей среды по диаграммам состояния;
владеть:
- навыками эксплуатации и обслуживания теплотехнического технологического оборудования;
- навыками использования устройств сбора, обработки и отображения информации для контроля и измерения термодинамических параметров.

Слайд 10

Порядок изучения дисциплины
Раздел Термодинамика – 16 часов;
Раздел Теплопередача – 16 часов.
Для

очной формы обучения дисциплина «Термодинамика и теплотехника» изучается в 5 семестре и имеет следующие виды занятий:
лекции - 24 часа;
практические и семинарские занятия - 16 часов;
лабораторных занятий – 8 часов.
Для очно-заочной (вечерней) формы обучения дисциплина «Термодинамика и теплотехника» изучается в 5 семестре и имеет следующие виды занятий:
лекции – 16 часа;
практические и семинарские занятия – 16 часов.

Слайд 11

2. Первый закон термодинамики. Основные понятия и определения

Слайд 12

2.1.Термодинамическая система и окружающая среда
Термодинамической системой называется совокупность материальных тел, являющихся

объектом изучения и находящихся во взаимодействии с окружающей средой.
Рабочее тело, - тело, посредством которого производится взаимное превращение теплоты и работы.

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Термодинамическая система и окружающая среда
Термодинамические системы бывают:
- изолированными, полуизолированными и

неизолированными;
- физически однородными, гомогенными (лед, вода, пар), гетерогенными (лед и вода, вода и пар и др.).
Рабочее тело — тело, посредством которого произво-дится взаимное превращение теплоты и работы.

Слайд 16

Основные термодинамические параметры состояния
Каждое состояние термодинамической системы характ-изуется определенными физическими величинами.

Внутренние характеризуют внутреннее состояние системы (давление, температура, объем и др.). Бывают Интенсивными — это те параметры, величины которых не зависят от массы тела (давление, температура, удельный объем, удельная теплоемкость). Экстенсивными — это те параметры, величины которых зависят от количества вещества в системе (объем, масса и др.).
Внешние параметры характеризуют положение системы (координаты) во внешних силовых полях и ее скорость. Бывают термические (давление, температура, объем) и калорические (удельная энергия, удельная теплоемкость, удельные скрытые теплоты фазовых переходов).

Слайд 17

Для характеристики конкретных условий, в которых находится данная система, необходимо знать

такие внутренние параметры состояния, как удельный объем, абсолютное давление, абсолютная температура и др.

Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Различают давления атмосферное, избыточное и разрежение (вакуум). Атмосферным называется давление атмосферного

воздуха на уровне моря. За единицу атмосферного давления принимается давление столба ртути высотой 760 мм (одна физическая атмосфера обозначается «атм»). Таким образом, 1 атм = 760 мм рт. ст.
Давление, которое больше атмосферного, называется избыточным, а которое меньше — разрежением. Для измерения избыточного давления применяют манометры, атмосферного давления — барометры, разрежения — вакуумметры.

Слайд 21

Давление газа в емкости Ра больше барометрического (атмосферного) Рб
Давление газа в

емкости Ра меньше барометрического (атмосферного) Рб

Манометричесое давление определяет избыток давления среды над атмосферным.

Слайд 22

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между

ними приведены в табл. 1.1.

Слайд 23

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между

ними приведены в табл. 1.1.

Слайд 24

Слайд 25

Взаимосвязь между средней кинетической энергией поступательного движения молекул mw2/2 и

абсолютной температурой идеального газа Т описывается соотношением

где т — масса молекулы; w — средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул; k = 1,38 • 1(Г23 Дж/К — постоянная Больцмана.

Слайд 26

Термодинамический процесс
Состояние термодинамической системы может быть равновесным и неравновесным.
Равновесным называется

такое состояние системы, при котором во всех точках ее объема все параметры состояния и физические свойства одинаковы (давление, температура, удельный объем и др.).
Неравновесными называются такие процессы, при протекании которых система не находится в состоянии равновесия. Процесс перехода системы из неравновесного состояния в равновесное называется релаксацией, а время перехода в состояние равновесия — временем релаксации.

Слайд 27

Термодинамический процесс
В технической термодинамике для исследования равновесных термо-динамических процессов наиболее часто

применяют систему координат pv. В этой системе координат вертикаль изображает изохорный процесс, горизонталь — изобарный, кривая вида гиперболы — изотермический (рис. 1.2).

Слайд 28

Уравнения состояния
Уравнение состояния идеального газа впервые было получено Клапей-роном в

1834 г, путем объединения уравне ний законов Бойля—Мариотта и Гей-Люссака: pv/T= const. Обозначая константу через R, получаем

где R — удельная газовая постоянная, отнесенная к массе газа, равной 1 кг (Дж/кг-К).
Умножая обе части уравнения на молекулярную массу µ, получаем

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Уравнения состояния реальных газов
Реальные газы отличаются от идеальных тем, что

их молекулы имеют конечные собственные объемы и связаны между собой силами взаимодействия, имеющими электромагнитную и квантовую природу. При уменьшении расстояния между ними силы взаимодействия переходят в силы отталкивания, достигающие очень больших значений.
В связи с этим возникла необходимость в разработке уравнения состояния, которое точно описывало бы состояние реального газа. Одно из таких уравнений было получено Боголюбовым и Майером:

Слайд 34

Уравнения состояния реальных газов
Уравнение Ван-дер-Ваальса, которое является частным случаем общего уравнения

Майера-Боголюбова, было получено в 1873 г. и имеет вид:

Оно качественно отражает состояние реальных веществ в жидком и газообразном состоянии. Для одного моля газа уравнение Ван-дер-Ваальса записывается в виде

Если в уравнении Ван-дер-Ваальса раскрыть скобки , то получим уравнение третьей степени относительно удельного объема газа

Слайд 35

Изотермы, найденные по уравнению Ван-дер-Ваальса

Слайд 36

МК- кривая кипящей жидкости; NК – кривая сухого пара

Слайд 37

7. Энергия. Внутренняя энергия

Слайд 38

Задание на самостоятельную работу
1. Повторить материал по конспекту.
2. По учебнику проработать

материал на стр. 13 - 29.
Знать основные термины и определения термодинамики. Планируется автоматизированный опрос.
Литература: В.А. Кудинов и др. Техническая термодинамика и теплопередача. – М. Издательство Юрайт, 2011 – 506 с.

Термодинамика как наука. Основные понятия термодинамики

Содержание

Нужны умные, образованные люди; по мере приближения человечества к лучшей жизни

Необходимость исследования теплоотдачи при большой скорости движения газа диктуется, главным

Лекция № 1 по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» «Термодинамика как наука. Основные понятия

1. Цели и задачи изучения дисциплиныЦелями дисциплины «Термодинамика и теплопередача» является

В результате изучения дисциплины студент должен:знать:- термодинамические процессы происходящие в газах,

Порядок изучения дисциплиныРаздел Термодинамика – 16 часов;Раздел Теплопередача – 16 часов.Для

2. Первый закон термодинамики. Основные понятия и определения

2.1.Термодинамическая система и окружающая средаТермодинамической системой называется совокупность материальных тел, являющихся

Термодинамическая система и окружающая средаТермодинамические системы бывают: - изолированными, полуизолированными и

Основные термодинамические параметры состоянияКаждое состояние термодинамической системы характ-изуется определенными физическими величинами.

Для характеристики конкретных условий, в которых находится данная система, необходимо знать

Различают давления атмосферное, избыточное и разрежение (вакуум). Атмосферным называется давление атмосферного

Давление газа в емкости Ра больше барометрического (атмосферного) РбДавление газа в

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между

Взаимосвязь между средней кинетической энергией поступательного движения молекул mw2/2 и

Термодинамический процесс Состояние термодинамической системы может быть равновесным и неравновесным.Равновесным называется

Термодинамический процессВ технической термодинамике для исследования равновесных термо-динамических процессов наиболее часто

Уравнения состояния Уравнение состояния идеального газа впервые было по­лучено Клапей-роном в

Уравнения состояния реальных газов Реальные газы отличаются от идеальных тем, что

Уравнения состояния реальных газовУравнение Ван-дер-Ваальса, которое является частным случаем общего уравнения

Изотермы, найденные по уравнению Ван-дер-Ваальса

МК- кривая кипящей жидкости; NК – кривая сухого пара

7. Энергия. Внутренняя энергия

Задание на самостоятельную работу1. Повторить материал по конспекту.2. По учебнику проработать

Похожие презентации

1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целями дисциплины «Термодинамика и теплопередача» является

В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- термодинамические процессы происходящие в газах,

Порядок изучения дисциплины
Раздел Термодинамика – 16 часов;
Раздел Теплопередача – 16 часов.
Для

2.1.Термодинамическая система и окружающая среда
Термодинамической системой называется совокупность материальных тел, являющихся

Термодинамическая система и окружающая среда
Термодинамические системы бывают:
- изолированными, полуизолированными и

Основные термодинамические параметры состояния
Каждое состояние термодинамической системы характ-изуется определенными физическими величинами.

Давление газа в емкости Ра больше барометрического (атмосферного) Рб
Давление газа в

Термодинамический процесс
Состояние термодинамической системы может быть равновесным и неравновесным.
Равновесным называется

Термодинамический процесс
В технической термодинамике для исследования равновесных термо-динамических процессов наиболее часто

Уравнения состояния
Уравнение состояния идеального газа впервые было получено Клапей-роном в

Уравнения состояния реальных газов
Реальные газы отличаются от идеальных тем, что

Уравнения состояния реальных газов
Уравнение Ван-дер-Ваальса, которое является частным случаем общего уравнения

Задание на самостоятельную работу
1. Повторить материал по конспекту.
2. По учебнику проработать