Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
Установка замедленного коксования: Чем выше температура и ниже давление, тем место разрыва углеродной цепи всё больше смещается к её концу и значительно возрастает...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Дисциплины:
2017-06-13 | 378 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Термодинамика как аксиоматическая наука. Термодинамические
Системы, их виды.
2. Параметры, характеризующие термодинамические системы:
Потенциалы и координаты термодинамического состояния.
Уравнения состояния.
Термодинамические процессы. Внутренняя энергия и ее свойства.
Механическая работа и теплообмен как формы энергообмена.
Теплоемкость. Уравнение Майера.
Первый закон термодинамики для изолированной, закрытой и
Открытой термодинамических систем.
Анализ термодинамических процессов на основании первого закона термодинамики.
Тепловой двигатель и его термический КПД. Цикл Карно и теорема Карно.
Понятие энтропии.
Различные формулировки второго закона термодинамики.
Количественная оценка второго закона термодинамики для изолированной, закрытой и открытой термодинамических систем.
Тепловые процессы в современной технике и технологии. Способы переноса теплоты.
Перенос теплоты теплопроводностью, конвекцией, излучением и при изменении агрегатного состояния вещества.
Теплопроводность твердых тел, жидкостей и газов. Основные
Понятия теплопередачи: температурное поле, изотермическая поверхность, изотерма, градиент температуры, вектор плотности теплового потока.
15. Гипотеза Фурье: ее физическое содержание и практическое значение
Уравнения Фурье. Краевые условия задачи о температурном поле в теле и их решения. Краевая задача нестационарной теплопроводности и ее решение.
Решение задачи о стационарном температурном поле одно- и
Многослойной плоской и полой цилиндрической стенки при граничных условиях первого и третьего родов.
Нелинейная стационарная теплопроводность в пластине. Тепловая
Изоляция.
Основные представления о механизме переноса теплоты в
Движущейся среде, уравнение Фурье-Кирхгоффа.
Теплообмен при вынужденном движении в случае ламинарного и турбулентного режимов в канале и при обтекании пластины и цилиндра.
Механизм излучения твердых тел: законы Планка, Стефана-
Больцмана, Кирхгофа, Вина.
Лучистый теплообмен между телами, экраны и экранно-вакуумная теплоизоляция.
Лучисто-конвективный теплообмен. Понятие суммарного
Коэффициента теплоотдачи и его применение в расчетной практике.
Термодинамика как аксиоматическая наука. Термодинамические
Системы, их виды.
Термодинамика построена по аксиоматическому принципу: фундаментальные законы природы принимаются в качестве основных аксиом, называемых началами (принципами) термодинамики. Из них логическим путем выводятся все следствия, характеризующие различные термодинамические системы и происходящие в них процессы. Не все начала термодинамики одинаковы по своему физическому значению и общности, однако они эквивалентны в том смысле, что каждое из них составляет независимую аксиому, которая не может быть исключена при построении термодинамики.
Макроскопические величины, характеризующие состояние нермодинамической системы, а следавательно и ее свойства, называют термодинамическими параметрами. Различают внешние параметры, связанные с состоянием окружающей рассматриваемую систему среды, и внутренние параметры, отвечающие состоянию самой системы.
Каждому состоянию системы соответствуют определенные значения по крайней мере некоторых термодинамических параметров; такие параметры могут считаться функциями состояния системы.
Если состояние термодинамической системы не меняется с течением времени, т.е. если свойства системы, а следовательно и ее термодинамические параметры, сравниваемые в два различных момента времени, одинаковы, то говорят, что система находится в термодинамическом равновесии.
Термодинамической системой называют совокупность тел (а также полей), взаимодействующих друг с другом. Взаимодействие может быть механическим, тепловым и массообменным. Механическое взаимодействие между телами осуществляется посредством сил (в частности, сил давления, электромагнитных и других). Тепловое взаимодействие состоит в передаче тепла путем теплопроводности (при непосредственном тепловом контакте) или излучением тепла. Обмен массой заключается в переносе вещества через границы области, занимаемой системой.
Системы, в которых возможны все три типа взаимодействия, называют открытыми. Системы, в которых обмен веществом не происходит, называют закрытыми. Систему, которая не может обмениваться теплотой с другими системами, называют теплоизолированной или адиабатически изолированной. Систему, совершенно не взаимодействующую с другими системами, называют изолированной.
Систему, состоящую из одной фазы вещества (одного или нескольких), называют гомогенной. В соответствии с различными видами агрегатного состояния различают твердую (кристаллическую), жидкую, газообразную и плазменную фазы. Систему, которая во всех своих частях имеет одинаковые свойства, называют однородной. Систему, состоящую из нескольктх гомогенных частей, отделенных друг от друга поверхностями раздела, называют гетерогенной.
В каждом из состояний термодинамическая система обладает вполне определенными свойствами. Эти свойства могут быть интенсивные и экстенсивные (аддитивные). Первые не связанны с массой системы, вторые зависят от массы системы.
Уравнения состояния.
Термическое уравнение состояния устанавливает связь между давлением, температурой и удельным объемом среды постоянного состава f (p,v,T)=0.
Уравнение Клапейрона представляет собой уравнение состояния идеального газа,
записанное для массы газа 1 кг: , где R - удельная газовая постоянная,
отнесенная к массе газа, равной 1 кг
Уравнение состояния для одного моля идеального газа будет называется уравнением состояния Клапейрона - Менделеева.
Идеальный газ – отсутствие сил взаимодействия между молекулами, а сами
молекулы представляют собой точки бесконечно малой величины.
Понятие энтропии.
– энтропия. С микрофизической точки зрения энтропия является количественной мерой хаотичности, беспорядочности теплового движения. Увеличение энтропии соответствует уменьшения упорядоченности в расположении микрочастиц и в распределении энергии между ними
Для обратимых процессов и , а для необратимых и .
Энтропия адиабатно замкнутой системы в обратимых процессах остается без изменений, а в необратимых увеличивается. Таким образом, энтропия такой системы никогда не может уменьшаться.
Следует иметь в виду, что энтропия отдельных тел в системе может и уменьшаться, и увеличиваться, и оставаться без изменения под влиянием процессов, происходящих в системе, но общая энтропия замкнутой системы в необратимых процессах может только увеличиваться.
Изоляция.
Реальные материалы характеризуются зависимостью коэффициента теплопроводности λ от температуры. Рассмотрим в качестве примера нелинейную стационарную теплопроводность в неограниченной пластине при граничных условиях первого рода (рис. 1.23) для трех видов материала: а) λ = const; б) λ растет с ростом температуры; в) λ убывает с ростом температуры
Рис. 1.23
Для этих случаев для расчета плотности теплового потока используем формулу
Указанная величина q положительна (q > 0) и, пересекая изотермические поверхности пластины, везде одинакова.
При = const имеем = const, dx / dT т.е. получаем линейное распределение температуры по толщине пластины (линия а).
При росте с увеличением температуры в тех местах пластины, где температура выше, будет соответственно меньше модуль производной dT/dx (линия б).
И, наконец, при уменьшении с ростом температуры распределение температуры будет соответствовать линии в.
Таким образом, в пластине, изготовленной из реального материала, распределение температуры по координате X является нелинейным.
Зависимость = (T) влияет не только на вид стационарного температурного поля: она приводит и к необходимости учета этой зависимости для подсчета количества тепла Q, проходящего через тело.
Формула для расчета количества тепла Q, проходящего за единицу времени через пластину: .
Механизм излучения твердых тел: законы Планка, Стефана-
Больцмана, Кирхгофа, Вина.
Термодинамика как аксиоматическая наука. Термодинамические
Системы, их виды.
2. Параметры, характеризующие термодинамические системы:
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!