Слайд 2
Теплотехника - это
Наука, изучающая процесс перехода теплоты в
механическую работу
Слайд 3
Идеальный газ - это
такой газ, в котором молекулы
находятся на большом расстоянии друг от друга, не взаимодействуют
межу собой.
Слайд 4
Термодинамическая система и ее состояние
Термодинамика – это наука
о свойствах энергии, взаимодействии ее форм и закономерностях превращения.
Слайд 5
Термодинамическая система – это
- совокупность тел, способных
обмениваться с другими телами энергией или веществом.
Термодинамическая система имеет
границы, отделяющие ее от окружающей среды:
Реальные (стенки сосуда)
Границы раздела фаз
Условные границы
В зависимости от условий взаимодействия различают:
Изолированную
Закрытую
Открытую
Адиабатно-изолированную систему
Слайд 6
Термодинамическое состояние- это
– совокупность физических свойств системы
в рассматриваемых условиях:
Виды:
Равновесное (стационарное) – характеризуется неизменностью параметров во
времени и отсутствие потоков вещества. Если термодинамическая система изолирована, то с течением времени она всегда приходит в состояние равновесия.
Неравновесное (если есть время)
Слайд 7
Термодинамические процессы:
Если система при изменении параметра совершает работу,
то это называется механическое взаимодействие.
Взаимодействие, сопровождающиеся изменением теплоты называется
тепловое.
Взаимодействие, сопровождающиеся изменением массы называется – массовое.
Слайд 8
Основные параметры состояния идеального газа:
1) Давление – это
результат воздействия молекул газа на внутреннюю поверхность стенок сосуда,
в котором он заключен.
где рб – атмосферное (барометрическое давление Па, мм рт. ст., бар;
ризб – избыточное давление Па, мм рт. ст., бар.
бар = 750 мм рт. ст.
Слайд 9
2) Температура - это параметр, характеризующий степень нагретости
тела:
Основные параметры состояния идеального газа:
где t– температура по шкале
Цельсия 0С.
Слайд 10
Удельный объем:
Основные параметры состояния идеального газа:
где V –
объем, занимаемый газом, м3;
m– масса газа, кг;
ρ– плотность газа,
кг/м3.
Слайд 11
Основные законы идеального газа:
1. Закон Бойля – Мариотта:
где
υ – удельный объем, м3;
р – абсолютное давление, Па,
мм рт. ст., бар;
t– температура, 0С, К.
Слайд 12
2) Закон Гей-Люссака:
где υ – удельный объем, м3;
t–
температура, К;
р– абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар.
Основные
законы идеального газа:
Слайд 13
Основные законы идеального газа:
3) Закон Шарля:
где р–
абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
υ – удельный
объем, м3;
t– температура, К.
Слайд 14
Закон Авогадро
где μ – молярная масса, кг/моль;
р– абсолютное
давление, Па, мм рт. ст., бар;
ρ– плотность газа, кг/м3;
t–
температура, 0С, К.
Слайд 15
Уравнение состояния идеального газа, или уравнение Клайперона:
где V
– объем, занимаемый газом, м3;
р– абсолютное давление, Па, мм
рт. ст., бар;
ρ– плотность газа, кг/м3;
m– масса газа, кг;
R0 – газовая постоянная, для каждого газа имеет свое значение, Дж/(кг*К);
T– температура, К.
Слайд 16
Уравнение Менделеева-Клайперона:
где V – объем, занимаемый газом, м3;
р–
абсолютное давление, Па, мм рт. ст., бар;
ρ– плотность газа,
кг/м3;
m– масса газа, кг;
μ – молярная масса, кг/моль;
R – универсальная газовая постоянная, R=8,314 Дж/(моль*К);
T– температура, К.
Слайд 17
№1.Манометр, установленный на паровом котле, показывает давление ризб.
Определите давление пара в котле, если атмосферное давление ратм.
№2.В
баллоне содержится кислород массой m=2кг при давлении p=8,3МПа и температуре t1=15С. Вычислите вместимость баллонаV.
Слайд 18
№3.Давление воздуха, измеренное ртутным барометром, равно рб при
температуре ртути t1. Выразите это давление в барах.
№4. В
баллоне объемом V содержится аргон при определенных условиях массой m. Определите плотность и удельный объем аргона при этих условиях.
Слайд 19
№5. Резервуар вместимостью V=4м, заполнен углекислым газом. Избыточное
давление в резервуаре pизб=40кПа температура t1=80С, а барометрическое давление
pатм=102,4кПа. Определите:
а) массу газа
б) вес газа
в) удельный объем газа
Г) плотность газа
Слайд 20
№6. Определите, как изменится давление жидкости при повышении
температуры от t1 до t2, если изначально давление жидкости
составляло p, удельный объем остался неизменным.