ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

быть:
-достаточно обширной и сложной, чтобы в ней соблюдались статистические закономерности

природы. Оно определяет баланс энергии при взаимодействиях внутри термодинамической системы,

связан с параметрами энергетического взаимодействия.
Часто вместо полного объема V

Удельный объем не зависит от количества вещества и связан только с термодинамическим состоянием системы

времени каждый параметр, например, температура Т, может в небольших пределах

Если система, кроме того, находится в равновесии с окружающей средой, то все ее параметры остаются неизменными во времени, взаимодействия в системе прекращаются, а ее состояние называют равновесным

и неравновесные.
Равновесным называют процесс, представляющий собой последовательность равновесных состояний

называют квазистатическими.

время достижения равновесия
τ* ≈ ∆/300
В реальных двигателях

Если принять ∆ = 0,3 м, то τ* = 10-4 с < τ.

однозначно определяют третий, а вся их совокупность задает состояние термодинамической

F(p,v,T) = 0.

Так, при давлении p = 0,1 МПа и при температуре t = 120 0C термодинамическая система представляет собой пар,

при давлении p = 5,0 МПа и t = 120 0C мы имеем дела с жидкостью

при p = 0,2 МПа вещество превратится в смесь жидкости и пара переменного состава

три равенства можно объединить

его вид
Оно определяет поверхность в координатах p-ν-T, которую называют термодинамической

Мариотта
закон Шарля
Идеальный газ подчиняется уравнению Клайперона – Менделеева
Ru – универсальная

закон Дальтона
Поскольку модель идеального газа пренебрегает размерами микрочастиц, объем, занимаемый

смеси массовыми долями компонентов

и правые
Разделим обе части уравнения на mmix, получим
кажущаяся молярная масса
газовая

термодинамической системы в целом
(кинетическую и потенциальную), которую принято называть

Часто система неподвижна и не меняет своей потенциальной энергии, в этом случае внутренняя энергия приобретает особое значение и полностью характеризует энергетическое состояние системы.

Внутреннюю энергию системы обозначим через Е, а удельную внутреннюю энергию (отнесенную к массе системы т)— через e=E/m.

другом или с окружающей средой: путем
совершения работы и путем

Если одна система воздействует на другую и при этом происходит передача энергии, связанная с некоторым макроскопически упорядоченным процессом, то говорят, что первая система совершает над второй работу

Если же взаимодействие не приводит к макроскопически упорядоченному процессу, т. е. работа не совершается, то говорят о передаче теплоты.

Теплота и работа появляются только в процессах взаимодействия термодинамических систем

рабочего тела - удельная работа
-работа и теплота являются функциями

-энергия — функция состояния

Работу термодинамической системы будем считать положительной (l > 0), если она совершается над другой системой или над окружающей средой

Если окружающая среда или другая термодинамическая система совершают работу над “нашей” системой, то работа отрицательна (l< 0).

на единицу массы:
Если термодинамическая система получает теплоту извне,
то

В некоторых процессах все взаимодействие термодинамической
системы с другими системами и с окружающей средой сводится
только к совершению работы, а отдаваемая или воспринимаемая
системой теплота равна нулю. Такую термодинамическую
систему называют адиабатической, а процессы, протекающие
в ней — адиабатными.

единицы массы, объема- Удельная массовая теплоемкость

Удельная мольная теплоемкость

среднем и получим

термодинамических систем:
«в любых процессах энергия не исчезает и не

подведенная к термодинамической системе теплота расходуется на изменение внутренней энергии системы и на совершение работы

∆е = q-l или q=∆е +l

Если взаимодействие с окружающей средой приводит термодинамическую систему из состояния 1 в состояние 2, то для процесса 1-2 равенство примет вид
q1-2=∆е1-2+l1-2 ∆e1-2 = e2 - e1

dl = Fdx = p0Adx

Adx = dν

dl = p0dν

(v,Т)
Применительно к внутренней энергии е эти свойства таковы.
- Дифференциал функции

-Интеграл по замкнутому контуру от функции состояния е равен нулю:

-Все функции состояния являются аддитивными: если термодинамическая система состоит из п “подсистем” с внутренними энергиями еi ,то внутренняя энергия всей системы.

f∆
lo – работа «проталкивания» тела;
pf – усилие «проталкивания»;

h=e+pv - удельная энтальпия

H=E+pV полная энтальпия

в виде h=h(p, T)
Полный дифференциал энтальпии


Изменение энтальпии в цикле


Энтальпия –

dq=dh-d(pv)+pdv=dh-νdp

dν = 0)


В изобарном процессе (p=const, dp = 0)

зависит от объема
энтальпия идеального газа не зависит от давления.

для идеальных газов
удельная изобарная теплоемкость газа больше его удельной

Уравнение первого начала для идеального газа

термических параметров газа в любых двух точках 1 и 2

qp1-2

ср (T2 - T1).

теплоемкость
слабо зависит от температуры
qν1-2
сv (T2 - T1)
Термические параметры изохорного

= dl
qν1-2= lν1-2
Уравнение изотермического процесса Т=const определяется законом Бойля-Мариотта
p1ν1= p2ν2

формуле
связан с раскрытием неопределенности вида (0)

и q1-2=0 уравнение первого начала принимает вид
Для идеального газа

постоянна и носит название коэффициента Пуассона, или показатели адиабаты.

1,33 для трех- и более атомных
Идеальный газ, у которого

Последовательно преобразуя формулу

между p и Т:
Построим кривую q=0 в рабочей диаграмме состояний.
поскольку

теплоемкости
Кроме того, при cv=const
или в интегральной форме для процесса 1-2
в

что
После почленного деления получим

T=const n=1

v=const n = q =сonst n=k

,

для процесса 1-2 0

Работа политропного процесса

работа процесса 2-b
Работа в процессе сжатия 1-2, характер которого пока

а общая работа, подводимая к газу в компрессоре,

по частям:
Откуда
Функция, которая учитывает не только работу основного процесса, но

сжатии