1. Осн-е понятия и опред-я терм-ки. Пар-ры сост-я. Уравн-е сост-я идеал-х газов.

Терм-ая сист-а (ТДС)- это макр-кое тело, выдел-ое из окруж-й среды, в сост-и кот-го можно описать Р,V и t-рой. Все терм-ие системы подраз-ся на: гомогенные и гетерогенные. К гомог-м отн-ся такие ТДС, физ-е св-ва и хим-ий состав кот-х одинаков во всех точках или плавно измен-ся. К гетер-м ТДС состоят из неск-х гомог-х областях с пов-ю раздела фаз, при переходе ч/з кот-ю физ-е св-ва и хим-й состав измен-ся скачкообразно.

Обычно сост-е раб-го тела опр-ся величинами, кот-е наз-ся парам-ми сост-я. Давление: Р= F/S, [P]=Н/м², Ра>B=>Pa=B+Ризб.(манометр.) Ра<B=> Pa=B-Pразр. (вакуум). Удельный V: V=V/m; [V]=м³/кг; V=1/; []=кг/м³. Темп-ра: Т=t+273,15 [T]=K. Все пар-ры сост-я зав-т др. от друга и связаны уравн-м сост-я, кот-е м.б. записано в общем виде. f(P,V,T)=0.

Ур-ние сост-я идел-го газа. Идеал-м наз-ют газ, сост-щий из движ-я матер-х частиц, V кот-х принебр-мо мал по сравн-ю с V всего Г и м/д кот-и нет сил межмол-го пртяж-я. Д/такого Г справедливы з-ны: 1) Боиля-Мариотта: T=const, m=const, pV=const, pV=const. 2)Гей-Люссака: p=const,m=const, V/T=const, V/T=const.Из этиз з-нов следует: PV/T=const=R, R-удел-я газ-я const, R=8314/; Дж/кг*К; =кг/моль. 1)PV=RT – Ур-е сост-я д/1кг газа. 2) PV=mRT – Ур-е сост-я д/произв-й m в-ва. PV= *8314/*T; 3) PV= 8314T – Ур-е сост-я д/1кмоль в-ва., V=м³/кмоль

2. Смеси идеал-х газов. Способы задания, расчет осн-х харак-к.

В тепловых двиг-х в качестве раб тела могут испол-ся смеси Г. Н: воздух или прод-ы сгор-я топлива. Д/идеал-х химически не реагир-х м/д собой Г справ-в з-н Дальтона.Рсм=(Рi). Давл-е смеси= парциальных Р отд-х компонентов. Парциал-м наз-ся Р, кот-е имел бы Г, если бы он при t-ре смеси занимал V всей смеси. Состав газовой смеси м.б.задан массовыми и V-ми долями: gi=mi/m_см; ri=Vin/Vсм, Vin – привед-й или парциал-й V компоненты. Vin – это V, кот-й занимал бы Г, если бы его t и Р=t и Р смеси. (gi)=. (ri)=1.

3. Теплоемкость газов и газовых смесей.

Теплоемкость-это кол-во теплоты, необх-е д/нагрева ед-цы кол-ва в-ва на 1 градус. В зав-ти от выбр-й ед-цы разл-т теплоемк-и: 1)массовую [c]=Дж/кг*град; 2)Объемную [c’]= Дж/нм³*град; нм³ – нормальный метакуб-й, т.е. перед расчетом теплоем-ти V в-ва приводят к н.у.; Рн.у.=101325 Па=0,1 МПа; t н.у.=0С=273 К; 3) [c]= Дж/rvjkm*град; В теории теплоем-ти сущ-т 2 сост-я: 1)Ур-ние Майера: Ср= Сv+R; 2)Cp/Cv=K, К- пок-ль адиабаты, зав-т от атомн-ти Г. Д/2х-атомных Г и д/воздуха К=1,4; разл-ют истинную и сред-ю теплемк-ти: 1) истинная: с=dq/dt; реш-е сложное, поэтому на пр-ке исп-ют вел-ны средней теплоемк-ти; 2) Cm=q/(t₂-t₁); q=Cm/₀^t2 *t₂-Cm/₀^t1*t₁; t₂ и t₁ – t-ры в конце и в нач-ле процесса. Cm/₀^{t2, t1}-средний теплоемк-ти в интервале от 0 до t₂ и t₁ (конечн. или нач. t⁰) [C_V]=[C_P]=кДж/кмоль*К; С=С/.

4. 1-й закон термод-ки. Формул-ки и мат-кие выр-ния.

1-й з-н терм-ки предст-ет собой прим-ние всеобщего закона сохр-я и превр-ния энергии к термод-м процессам, если в некот-м процессе теплоте превр-ся в мех-ую работу, то на осн-ии всеобщего з-на сохр-ия энергии: Q=Lm. Пусть раб. тела m=1 кг сов-ит нек-й процесс на элем-м участке кот-го к нему подводиться элем-ое кол-во теплоты dQ. В рез-те подвода теплоты V тела возр-ет на dT. В рез-те увел-я t,увел-ся скорость молекул, т.е. увел-ся внутр-я кинет-ая энергия (du кин.). В рез-те увел-я V, возр-т расстояние м/д мол-лами , т.е. возр-т внутр-я поненц-я эн-я du пот. (du кин.+ du пот.=du) – полная внутр-я эн-я тела. Из-за увел-я V на dv раб тела сов-т работу по преодалению внешних сил (dL). dQ=du+dL – д/произв-й массы раб тела. (dq-du+dl – д/1 кг раб тела). d,u,l – удел-ые хар-ти, т.е. отнесенные к массе раб тела. Q=u+L; q=u+l – мат-е выр-е 1 з-на терм-ки. “+” – подвед-ая теплота, “-“ – отвед-я. Форм-ки: 1) Невозможно возник-е или уничтож-е энергии. 2) любая форма дв-я способно и должна превр-ся в любую др форму движения. 3) теплота и работа- это две единственно возм-е формы перехода энергии от 1-го тела к др. 4) создание вечного двигателя 1-го вида невозможно. dq=CvdT=Pdv, PV=RT, P=RT/V, dq/T=Cv*dT/T+R*dv/v, dq/T – полный дифференциал некот-й f-и переменных t и V. Клаузиус: dq/T=dS, [S]=Дж/К – полная энтропия; [s]=Дж/кг*К - удельная; Энтропия – это ФВ, хар-я тепловые сост-я раб тела. Удельная энтропия – это однознач-я f-я сост-я Г, приним-я д/каждого сост-я опред-е знач-я. Ур-е Майера: Ср=Cv+R; c=(du+pdv)/dT. 1) Теплота подвод-я в процессе при v=const, c=du/dT. Т.к. в идеальном Г нет сил межмол-го возд-я, то внутр-я потенц-я энергия=0 и полная внутр-я эн состоит только из внутр-й кинет-й. Кин-я эн зависит от t и не зав-т от усл-й протек-я процесса. 2) Теплота подв-ся в процессе при р=const. c=Cp=Cv+R.

6. Понятие энтальпия. Ур-е Майера.

1й з-н ТД: dq=du+pdv; pdv=d(pv)-vdp; dq=du+d(pv)-vdp=d(u+pv)-vdp; (u+pv) зав-т от f-и сост-я u внут эн-и и пар-ров сост-я р и v. Она явл-ся f-ей сост-и и наз-ся энтальпия (h), Дж/кг. 1й з-н ТД: dq=dh-vdp; Рас-м физ смысл энтальпии: в изоб-м пр р=const, dp=0, dq=dh_i; Энтальпию можно рас-ть как теплоту, кот-я расх-ся в изоб-м процессе: dq_p=C_pdT; dh=C_pdT; в конечном процессе h₂-h₁=_T1^T2C_pdT; если Г идеальный Ср=const h₂-h₁=C_p(T₂-T₁); если Г реальный h₂-h₁=C_p^m (T₂-T₁); C_p^m – среднее Ср ;