Термические параметры состояния

Донецк 2007

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

НАЦИОНАЛЬНИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

по курсу

ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

для студентов направления

“ Теплоэнергетика”

(специальности «Теплоэнергетика», «Тепловые электрические станции» и «Энергетический менеджмент»)

Лекция 1

Техническая термодинамика изучает закономерности взаимного превращения теплоты и работы, а также свойства тел, с помощью которых это превращение осуществляется.

Объектом изучения термодинамики (далее т.д.) является термодинамическая система, представляющая собой совокупность тел, находящихся в энергетическом взаимодействии.

Состояние т.д. системы может быть описано с помощью макроскопических величин, называющихся параметрами состояния.

Параметры состояния делятся на:

1. Термические

2. Калорические

К термическим параметрам состояния относятся:

q Абсолютное давление

q Удельный объем

q Температура по абсолютной т.д. шкале температур (шкале Кельвина)

К калорическим параметрам состояния относятся:

q Внутренняя энергия

q Энтальпия

q Энтропия

Давление – средний результат силового воздействия атомов и молекул на ограничивающие поверхности, и определяется как отношение нормальной составляющей силы к площади поверхности.

P= ; [Н/м^2] = [Па];

Основные единицы измерения давления:

1 бар = 10⁵ Па

1 кг/см² = 1 техническая атмосфера = 735,6 мм.рт.ст..

1физ. атмосфера = 760 мм.рт.ст.

1 мм.рт.ст.» 133 Па

Различают атмосферное (барометричское), манометрическое (избыточное), вакууметрическое (разрежение) и абсолютное давление.

Рассмотрим определение абсолютного давления газов:

1. Давление в сосуде больше атмосферного

P_ман = Р_абс - Р_бар

Р_абс = P_ман + Р_бар

2. Давление в сосуде меньше атмосферного

Р_вак = Р_бар - Р_абс

Р_абс = Р_бар - Р_вак

Только Р_абс является параметром состояния и используется в расчетах.

Удельный объем – объем, который занимает 1 кг вещества.

u= , [м³/кг].V

Параметром состояния может служить величина обратная удельному объему – это плотность

= = , [ кг/м³ ]

Температура характеризует степень нагретости тела и является мерой интенсивности теплового движения атомов и молекул.

Для измерения температуры используется влияние этого параметра на те или иные физические характеристики вещества: объемное и линейное расширение, термо – ЭДС, электрическое сопротивление и т.д.

Простейшими приборами для измерения являются жидкостные термометры. Идеальный газовый термометр – это прибор, в котором термометрической жидкостью является идеальный газ. Его показания не зависят от природы вещества. На практике наиболее часто используются термопары.

Е

t₁ ¹ t₂

А В Е = ¦(Dt)

t₁ t₂ t₂ = 0 (при помещении спая в тающий лед)

_{E =} ¦(t₁)

Измерение температуры предполагает наличие температурной шкалы и единицы измерения.

Различают экспериментальные (эмпирические) и расчетные шкалы. Шкала Цельсия имеет две реперные (опорные) точки: 0 (температура таяния льда) и 100⁰С (температура кипения воды). В настоящее время используется МПТШ-68 (международная практическая температурная шкала), имеющая 6 реперных точек.

Абсолютная т.д. шкала температур (шкала Кельвина) является расчетной и имеет 1 реперную точку – это тройная точка воды, т.е. температура, при которой находятся в равновесии твердая, жидкая и газообразные фазы.

Р жидк.

тверд. А·

газ.

Т_А =273,16 К

Т, К = t ⁰C + 273,5

t_А =0,01 ⁰C Т

За единицу измерения принят градус Цельсия.

DТ, К = Dt, ⁰C

Дата добавления: 2014-11-18