2)Теория теплообмена

а)Виды теплообмена

б)Способы теплопередачи – позволяет выполнить расчёт теплообменного аппарата и тепловой изоляции.

в)Промышленная теплотехника – изучает использование теплоты в различных отраслях, исследует различные виды топлива (в том числе альтернативные),особенности процесса горения, принцип действия и устройство теплоэнергетических установок ,систем теплоснабжения, паровых и газовых турбин, ДВС.

Лекция № 2

Предмет Термодинамики

Термодинамика – это наука о взаимном превращении теплоты и других видов энергии.

Термодинамика возникла в начале XIX века, и состоит из слов therme – тепло, dynamis – сила. И называлась как наука связанная с теплотой. Термодинамика основана на 3-х законах(началах):

0 закон – закон теплового равновесия между телами – согласно этому закону, изолированная термодинамическая схема стремится к состоянию теплового равновесия, и после его достижения не может самопроизвольно выйти из данного состояние.

1 закон – закон сохранения энергии применительно к термодинамическим процессом – согласно этому закону, невозможен процесс возникновения или исчезновения энергии, которая может только преобразовываться одного вида в другой.

2 закон – определяет направление протекания реальных термодинамических процессов – не возможен процесс имеющий, единственным своим результатом превращение теплоты в работу.

Термодинамический метод исследования основан на законах термодинамики и представляет их логическое и математическое развитие.

Объектом исследования в термодинамике – является термодинамическая система, или рабочее тело тепловой машины. Термодинамика основана дедуктивно, частные выводы получены из общих законов.

Термодинамика наука феноменологическая, она рассматривает вещество как сплошную среду и использует для его исследования макропараметры, давление, температуру, объем . Определяемые путём прямого измерения (с помощью физических приборов).

Кроме данного подхода, существует ещё статический подход. В этом случае, вещество рассматривается как совокупность огромного количества микрочастиц и о состоянии вещества, судят и о характере движения примером служит молекулярно-кинетическая теория.

В термодинамике давление измеряется с помощью манометра.

Достоинства Термодинамического метода исследования:

1) Результат исследования не зависит от наших знаний структуры вещества.

2) Более простой математический аппарат.

Достоинства статического подхода:

1) Более высокая наглядность.

Техническая термодинамика с помощью термодинамического метода исследования, устанавливает закономерности взаимного преобразования теплоты и работы, для чего изучает свойства газов и устанавливает взаимосвязь между тепловыми, механическими и химическими процессами протекающими в тепловых двигателях и холодильных установках.

Одна из основных задач термодинамики – это отыскание рациональных способов преобразования теплоты в работу, или работу в теплоту(в холодильных машинах).

Термодинамическая система

Термодинамическая система (ТДС) – это совокупность макроскопических тел являющихся объектом изучения и как правило обменивающихся энергией как друг с другом, так и с окружающей средой.

Макроскопические тела – это тела имеющие массу, соизмеримую с массой окружающих их тел, являющихся объектом их изучения.

Тело не входящее в состав окружающей системы называется внешней средой(окружающей средой).

Изолированная ТДС – не обменивается с внешней средой теплотой.

Замкнутая ТДС – не обменивается с внешней средой работой.

Закрытая ТДС – не обменивается с внешней средой веществом, т.е. её состав остаётся неизменным.

На пример в теоретическом двигателе отсутствует потеря рабочего тела.

Открытая ТДС – обменивается с внешней средой не только энергией, но и веществом. Открытая система очень сложна в расчетах и рассматриваться не будет.