Основные понятия и определения термодинамики

Лекция 3

Упрощенная форма уравнения теплового баланса

Для инженерных расчетов, связанных с определением температуры конца сгорания (максимальная температура сгорания) применяется упрощенная форма уравнения теплового баланса.

Допущения:

1) пренебрегаем начальной температурой реакции;

2) пренебрегаем теплотой, вносимой горючим в зону реакции горения.

,

где ;

– теплоемкость воздуха;

- масса воздуха;

- температура воздуха.

Температура конца сгорания выражается из уравнения теплового баланса, в результате чего получается квадратное уравнение. Температурой конца сгорания является положительный корень при решении этого уравнения.

Литература к лекции 1 и 2

1. Чечеткин А.В. Теплотехника.- М.: Высшая школа, 1986. стр. 225 – 243.
2. Теплотехника / Под ред. В.Н. Луканина..- М.: Высшая школа, 2000. стр. 613 – 636.
3. Теплотехника / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, О.К. Витт и др.; Под ред. А.П. Баскакова.- М.: Энергоиздат, 1991. стр.

В термодинамике объектом изучения является термодинамическая система, под которой понимают совокупность тел, которые могут энергетически взаимодействовать между собой и с другими телами и обмениваться с ними веществом.

Внешние, по отношению к выделенной термодинамической системе тела, носят название окружающей среды.

Различают закрытые и открытые системы. В первом случае отсутствует обмен веществом между системой и средой. Во втором случае такой обмен имеет место.

Энергетическое взаимодействие между системой и окружающей средой заключается, в общем случае, в обмене работой и теплотой.

Первый способ передачи энергии – это работа, хорошо известен из механики. Произведенная (или полученная) работа определяется произведением силы на перемещение в направлении ее действия. Таким образом, в этом случае при передаче энергии температура тел роли не играет.

В термодинамике работа обозначается L, если она отнесена ко всей системе, и через l, если к 1кг ее массы. Принято считать работу положительной в том случае, когда система производит работу над окружающей средой. Если среда производит работу над системой, то в этом случае работа считается отрицательной.

L, Дж; l, Дж/кг.

Второй способ передачи энергии – это теплота, характерен тем, что энергия, передаваемая одним телом другому при их взаимодействии зависит только от температуры этих тел.

В термодинамике принято обозначать тепло, полученное (отданное) всей системой - Q, а отнесенное к единице массы системы - q. При этом принято считать теплоту, полученную системой, положительной.

Q, Дж; q, Дж/кг.

Системы, не имеющие никаких взаимодействий с окружающей средой, называются изолированными.

Если между системой и окружающей средой из всех взаимодействий отсутствует лишь теплообмен, то такая система называется адиабатной.

В термодинамике термодинамическими системами являются тела, посредством которых осуществляется преобразование теплоты в работу и обратно. Их называют рабочими телами.

Дата добавления: 2017-01-14