Содержание дисциплины

Таблица 1

№ п/п	Наименование раздела дисциплины	Распределение по видам (час)
		Всего	Лекций	Лабор.	Прак.	С/раб.
1 2 3 4	Техническая термодинамика и предмет её изучения. Первый закон термодинамики. Второй закон термодинамики Теоретические циклы тепловых двигателей Итого:	4 5 5 5 19	1 1 1 1 4			3 4 4 4 15

Рекомендуемая литература

Основная:

1. Луканин В.Н. и др. Теплотехника. М: Высш.школа, 2003.

2. Селиверстов В.М., Бажан П.И. Термодинамика, теплопередача и теплообменные аппараты. М.: Транспорт, 1988.

3. Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике: учебное пособие. М.: Высш. Школа, 1995.

Дополнительная:

4. Самсонов А.И. Транспортная энергетика. Вл-к: Изд. МГУ, 2006.

5. Липатников Г.А. Термодинамика и теплообмен. Учебное пособие. . Вл-к: Изд. МГУ, 2010.

Развернутое содержание разделов дисциплины «Теплотехника»

Раздел 1. Техническая термодинамика и предмет её изучения

Техническая термодинамика и её связь с изучением процессов взаимного преобразования теплоты и механической работы.

Основные понятия технической термодинамики: термодинамическая система; рабочее тело термодинамической системы; параметры состояния термодинамической системы; термодинамический процесс.

Энергия и работа. Основные виды энергии. Определение работы в термодинамических процессах взаимодействия термодинамической системы и окружающей среды. Внутренняя и внешняя энергия рабочего тела.

Понятие об интенсивных и экстенсивных параметрах и процессах.

Методические указания

В результате изучения данного раздела студенту необходимо уяснить основные понятия и определения технической термодинамики, общие определения первого и второго законов термодинамики. Определения параметров состояния системы даны с точки зрения молекулярно-кинетической теории строения вещества. Размерности параметров состояния приведены согласно принятой Международной системе измерений, а также согласно существующей практике технических измерений.

Следует уяснить понятие термодинамической системы (ТДС), представляющую собой совокупность тел, способных обмениваться между собой и с другими телами (внешней средой) энергией и веществом. Термодинамическая система называется однородной, если её состав и все физические свойства одинаковы в любых, произвольно выбранных частях, равных по объёму, например, химически однородный газ или смесь газов, находящиеся в состоянии термодинамического равновесия в отсутствии внешнего силового поля.

Состояние термодинамической системы - такое равновесное или неравновесное состояние, при котором каждая из макроскопических частей системы находится в локальном равновесии.

Рабочим телом термодинамической системы называют любое упругое тело (газ, пар) с помощью которого осуществляются процессы преобразования теплоты в механическую работу и наоборот.

К параметрам состояния ТДС относятся следующие физические величины, определяющие её состояние в любой момент времени: удельный объём v, абсолютное давление P и абсолютная температура T. Удельным объёмом вещества называют объём, занимаемый единицей массы. Абсолютное давление – сила, действующая по нормали к поверхности тела на единицу площади поверхности. Абсолютная температура - параметр, характеризующий интенсивность теплового движения микрочастиц, образующих ТДС.

Следует обратить внимание на определение абсолютных значений температуры и давления, используемых шкал измерения температуры, а также реперных точек температур для шкал Цельсия и Кельвина.

В понятие энергии включают определения потенциальной и кинетической энергии. Эти виды энергии взаимопревращаемы, но для изолированной системы их сумма постоянна. Энергию измеряют работой. В технической термодинамике её величина служит мерой взаимодействия между термодинамической системой и окружающей средой, при этом объём системы изменяется. Необходимо понимать определение работы в термодинамической системе, равной произведению давления на приращенный объём.

Следует различать понятия и способы определения элементарной работы,

работы, совершаемой в процессе изменения состояния для термодинамической системы (например, увеличении объёма), и удельной работы, отнесённой к 1 кг рабочего тела (газа). При взаимодействии окружающей среды и термодинамической системы, в процессе сжатия или расширения последней, совершается работа соответственно положительная или отрицательная.

Для понимания термодинамических процессов используются понятия экстенсивных и интенсивных параметров, равно как и для определения совершаемой работы. Термодинамические процессы – всякое изменение, происходящее в ТДС и связанное с изменением хотя бы одного из параметров её состояния. Различают процессы: равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые. Частными случаями термодинамических процессов являются: изобарный процесс, изохорный, изотермический, адиабатный.

Равновесный процесс представляет собой непрерывную последовательность равновесных состояний системы, когда, например, все части системы имеют одинаковое давление.

Неравновесным называют процесс, при протекании которого система не н7аходится в состоянии равновесия (то есть при протекании процесса различные части системы имеют различные температуры, давления, плотности и так далее).

Обратимым процессом называют такой процесс, при проведении которого в прямом и обратном направлениях ТДС возвращается в исходное состояние, при этом их совокупность не вызывает в окружающей среде никаких изменений.

Необратимым процессом называется процесс, при проведении которого в прямом и обратном направлениях система не возвращается в исходное состояние.

Литература [1,2,3,4,5 ]