ВОПРОСЫ К ГОСУДАРСТВЕННОМУ ЭКЗАМЕНУ

Основные понятия и определения

Определение:Термодинамика – наука о закономерностях превращения энергии.В термо­динамике широко используется понятиетермодинамической системы.

Определение:Термодинамической системой называется совокупность материальных тел, взаимодействующих, как между собой, так и с окружающей средой.

Все тела находящиеся за пределами границ рассматриваемой системы называются окружающей средой.

Универсальная газовая постоянная: по уравнению Клайперона-Менделеева для 1 моля идеального газа.

• Параметры состояния рабочего тела, способы и единицы их измерения.

Поскольку одно и тоже тело, одно и тоже вещество при разных условиях может находиться в разных состояниях, (пример: лед – вода – пар, одно вещество при разной температуре) вводятся, для удобства, характеристики состояния вещества – так называемые параметры состояния.

Перечислим основные параметры состояния вещества:

Температура тел – определяет направление возможного самопроизвольного перехода тепла между телами.

В Северной Америке используется шкала Фаренгейта. Для термодинамических расчетов очень удобна абсолютная шкала или шкала Кельвина. За ноль в этой шкале принята температура абсолютного нуля, при этой температуре прекращается всякое тепловое движение в веществе. Численно один градус шкалы Кельвина равен одному градусу шкалы Цельсия. В настоящее время в мире существует несколько температурных шкал и единиц измерения температуры. Наиболее распространенная в Европе шкала Цельсия, где нулевая температура – температура замерзания воды при атмосферном давлении, а температура кипения воды при атмосферном давлении принята за 100 градусов Цельсия (° С).

Температура, выраженная по абсолютной шкале, называется абсолютной температурой.

Соотношение для перехода от градусов Цельсия к градусам Кельвина:

где: T – температура в Кельвинах,t– температура в градусах Цельсия.

Давление – представляет собой силу, действующую по нормали к поверхности тела и отнесенную к единице площади этой поверхности.

Для измерения давления применяются различные единицы измерения. В стандартной системе измерения СИ единицей служит Паскаль (Па).

Соотношение между единицами:

1 бар = 10⁵Па

1 кг/см²(атмосфера) = 9,8067×10⁴Па

1мм рт. Ст (миллиметр ртутного столба) = 133 Па

1 мм вод. Ст. (миллиметр водного столба) = 9,8067 Па

Плотность – отношение массы вещества к объему, занимаемому эти веществом.

Удельный объем – величина обратная плотности, т.е. отношения объема занятого веществом к его массе.

• Примерный состав продуктов сгорания и способы его измерения.

Состав твердых и жидких топлив характеризуют массовым содержанием основных элементов, выраженных в процентах в 1 кг топлива.

A,W– минеральные примеси и влага;

С – основной компонент топлива Q=34,4 МДж/кг,

Н – водород Q=120 МДж/кг, в твердом топливе 2-5% в жидком 10%;

S– сераQ=9,3 МДж/кг, в твердом топливе 1-5%;

N– азот, в топке не сгорает, но окисляется приt>1300°C ->N₂+O₂=2NO

O₂– кислород. Считается, что кислород топлива участвует в окислении горючих элементов топлива.

Состав газообразного топлива задается в объемных процентах в 1 м³

Природный газ: .

Элементный состав твердого и жидкого топлива

Рабочее состояние – это состояние, в котором топливо поступает на сжигание:

Аналитическое состояние топлива – это состояние топлива, подготовленное для проведения анализа:

Сухое состояние топлива – без влаги (сушат при температуре 110°C):

Условное сухое беззольное состояние топлива (горючее) – без влаги и минеральных примесей:

Органическое состояние топлива – без колчеданной серы:

Коэффициенты пересчета из одного состояния в другое:

Заданное состояние топлива	Искомое состояние топлива
	рабочее	сухое	условное сухое беззольное
Рабочее	1
Сухое		1
Условное сухое беззольное (горючее)			1