Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Теплотехника -> Чечеткин А.В. -> "Теплотехника" -> 3

Теплотехника - Чечеткин А.В.

Чечеткин А.В. Теплотехника: Учеб. для хим.-технол. спец. вузов — М.: Высш. шк., 1986. — 344 c.
Скачать (прямая ссылка): teplotech.pdf
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 125 >> Следующая

6
силы, совершающие работу, и второе, к которому эти силы приложены. Очевидно, в данном случае мы имеем процесс передачи энергии от одного тела (или системы) к другому. Процесс этот макроскопический: так, например, когда происходит расширение газа в вертикальном цилиндре с поршнем, мы наблюдаем, как поднимается поршень, при этом внутренняя энергия газа (совокупность всех энергий его элементарных частиц) переходит в потенциальную энергию через форму передачи энергии — работу. Процесс передачи энергии в форме теплоты также возможен при наличии не менее двух тел. Однако этот процесс передачи энергии от одного тела к другому представляет собой совокупность микроскопических процессов (передача энергии при соударении молекул, теплопроводность и излучение). Но теплота и работа являются неравноценными формами передачи энергии: в то время как работа может быть непосредственно направлена на пополнение запаса любого вида энергии (магнитной, электрической, потенциальной н т. д.), теплота непосредственно может пополнить только внутреннюю энергию. Мерой энергии, передаваемой этими двумя формами передачи энергии от одного тела к другому, является количество теплоты или работы. Теплота и работа являются эквивалентными по величине формами передачи энергии. Эквивалентность теплоты и работы (на что впервые обратил внимание М. В. Ломоносов) была численно установлена Ю. Майером и У. Томсоиом в 40 —50-х годах XIX в. Новейшие опытные данные по эквивалентности теплоты и работы показывают, что механический эквивалент теплоты равен I ккал = 426,94 кгс-м = 4186,8 Дж.
Обмен энергией в форме теплоты или работы осуществляется между макроскопическими телами, которые принято называть рабочими телами. В качестве таковых в технической термодинамике рассматриваются газы и пары. Совокупность рабочих тел, обменивающихся энергией и веществом между собой, называется термодинамической системой.
В зависимости от условий взаимодействия рассматриваемой термодинамической системы с другими рассматривают открытую и закрытую, изолированную и адиабатную системы. Открытой термодинамической системой называют систему, которая обменивается веществом с другими системами, а в закрытой — обмен веществом с другими системами отсутствует. В изолированной термодинамической системе отсутствует обмен веществом и энергией с другими системами. В адиабатной системе отсутствует теплообмен с другими системами. Адиабатные термодинамические системы могут быть как открытыми, так и закрытыми.
Состояние рабочего тела или системы характеризуется величинами, которые называются термодинамическими параметрами состояния. К ним относятся температура, давление, удельный объем, внутренняя энергия, энтальпия и энтропия. Первые три — Т, и и р — называются основными параметрами. За единицу температуры Т принимают 1 к ель-вин (К), удельного объема V — объем 1 кг массы вещества (м3/кг) и давления р - [ паскаль (Па), причем 1 Па = 1 Н/м2 = 0,102 кг/м2 = = 0,102 мм вод. ст. при температуре 277 К. Внесистемной единицей
7
давления является 1 бар: 1 бар = 105 Па = 105 Н/м2 = 750,06 мм рт. ст. при температуре 273 К = 10200 мм вод. ст. при температуре 277 К = = 1,02 кгс/м2 = 1,02 ат.
В термодинамических расчетах используется абсолютное давление р, которое связано с барометрическим давлением В, манометрическим (избыточным) давлением рм и вакуумом рв следующими соотношениями:
Состояние однородного рабочего тела однозначно определено, если заданы любые два из указанных выше трех основных параметров. Любой третий параметр является однозначной функцией двух заданных параметров. Следовательно, можно написать, что д = /(р,Т), Т = ф (р, и) и р = \|/ (Г, V). Таким образом, любые из этих трех параметров рабочего тела однозначно связаны между собой уравнением /{р, V, Т) = 0, которое называется термическим уравнением состояния рабочего тела. Оно характеризует термодинамическое состояние вещества, находящегося в равновесии, т. е. когда во всей его массе устанавливается постоянство термодинамических параметров состояния. Равновесное состояние рабочего тела или термодинамической системы можно изобразить графически в координатах любых двух параметров состояния. Так, в координатах р, ь любая точка будет однозначно определять давление и удельный объем. Значение же температуры определится из уравнения состояния. Естественно, что в равновесном состоянии не происходит никаких превращений энергии.
Когда в рабочем теле или системе изменяется хотя бы один из основных параметров состояния, то говорят, что тело совершает термодинамический процесс. Термодинамический процесс, при котором рабочее тело или система проходит непрерывный ряд равновесных состояний, называется равновесным термодинамическим процессом. Очевидно, только равновесный термодинамический процесс можно изобразить графически в виде кривой в координатах двух термодинамических параметров состояния.
Термодинамические процессы бывают обратимые и необратимые. Обратимым термодинамическим процессом называют процесс, допускающий возвращение рабочего тела в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде произошли какие-либо изменения. Невыполнение этого условия делает процесс необратимым. Любой процесс сопровождается энергетическими превращениями.
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 125 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed