1. 
   Термодинамическая система. Классификация термодинамических систем
   

Термодинамическая система – система ограниченная в пространстве телом или совокупностью тел, находящихся в тепловом и механическом взаимодействии друг с другом или с окружающей средой.

• 
  Если система не обменивается массой с окружающей средой (dM=0)=>система называется закрытой
  
• 
  Если система обменивается массой с окружающей средой=>система называется открытой
  
• 
  Если процесс может проходить как в прямом, так и в обратном направлении, проходя при этом те же самые точки и не затрачивая при этом дополнительной энергии, такой процесс называется обратимым.
  

Система замкнута, если система(нет работы, нет теплообмена). Слишком плотная оболочка

Система адиабатная, если (dQ=0)(нет теплообмена с окр средой)

2. 
   Параметры состояния. Основные термодинамические параметры.
   

Параметры состояния:

• 
  Интенсивные-свойства независящие от количества вещества в системе(P, T)
  
• 
  Экстенсивные-свойства зависящие от количества вещества в системе(V)
  

Основные термодинамические параметры:

• 
  Давление-P [Па]-сила, действующая на единицу поверхности
  
• 
  Температура-T [K]-мера средней кинетической энергии теплового движения вещества
  
• 
  Объем-V[м­³]-количественная характеристика пространства занятого данной термодинамической сист.
  
• 
  Масса-М[кг]-мера вещества в покое
  
• 
  Удельный объем v [м³/кг]
  

3. 
   Термодинамическое равновесие
   

Если P=101325 Па и T=273,15K => система находится в равновесии

• 
  Согласно закону термодинамики, замкнутая система доходит до состояний равновесия и никогда оттуда сама не выходит.
  

4. 
   Уравнение состояния. Диаграммы состояний
   

Термодинамическое состояние

f(p; V; T)=0

---

• 
  Термическое уравнение состояния-функция зависимость между основными термодинамическими параметрами.
  

P=f(T; V) T=f(p; V) V=f(T; p)

5. 
   Смеси идеальных газов
   

• 
  Идеальный газ - газ, между молекулами которого нет взаимодействия
  

Способы задания состава смеси:

1. 
   Массовая доля:
   

2. 
   Объемная доля:
   

3. 
   Мольная доля:
   

Уравнения состояния ИГ.

• 
  PV=MRT или P_уд V_уд=RT
  

R – газовая постоянная

Уравнение Ван-дер-Вальса

, где а и b – константы зависящие от природы газа

6. 
   Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы. Циклы.
   

Термодинамический процесс – любое изменение

• 
  Равновесный процесс – если в ходе процесса система в каждый момент времени находится в равновесии
  
• 
  Неравновесный процесс – все реальные процессы
  

Равновесные процессы делятся на обратимые и необратимые:

Обратимый процесс – если при совершении системой процесса в прямом и обратном направлении система проходит через одни и те же состояния, и при этом не происходит никаких остаточных изменений.

Необратимый процесс – все реальные процессы

---

7. 
   Внутренняя энергия – определение, свойства. Удельная внутренняя энергия.
   

Внутренняя энергия U– это сумма кинетической и потенциальной энергий частиц, а также взаимодействия молекул.

U_уд­= – Формула удельной внутренней энергии (энергия на ед. массы)

Внутренняя энергия системы: U=Е_кин(Т)+Е_пот(V)+const

8. 
   Работа. Удельная работа. Графическое представление работы.
   

• 
  Работа – обмен энергией с изменением внешних параметров.
  
• 
  Теплота – обмен энергией без изменения внешних параметров.
  

Работа - упорядоченная форма обмена энергией, связанная с макроскопическими перемещениями.

L, Дж

Удельная работа – работа, отнесенная к массе вещества

l=L/M [Дж/кг]

Работа=сила*перемещение

L = F * x

Графическое представление работы



Свойства работ:

Если изменение V>0, то L>0 (система совершает работу)

Если изменение V<0, то L<0 (над системой совершается работа)

9. 
   Теплота. Энтропия, как обобщенная координата. Удельная теплота. Графическое представление теплоты. Диаграмма T-S
   

Теплота – характеризует микрофизическую неупорядоченную форму обмена энергией, имеющую место при контакте

Q, Дж

Удельная теплота - количество теплоты необходимое для нагрева 1кг вещества на 1К

q, Дж/кг

Свойства теплоты:

• 
  если dS>0, то q>0 (работу совершает система)
  
• 
  если dS<0, то q<0 (над системой совершают работу)
  

Графическое представление теплоты. Диаграмма T-S

10. 
    Энтальпия
    

Энтальпия – это энергия расширения термодинамической системы, выраженная через параметр состояния самой системы; включает в себя внутреннюю энергию самой системы

H = U + pV

Удельная энтальпия

h = H/M; h = U + p_удVуд

H = f(p, V, T) – зависит от p, V, T

Свойства энтальпии:

---

• 
  
  

11. 
    Теплоемкость. Полная и удельная теплоемкость (массовая, объемная, мольная). Факторы, влияющие на теплоемкость. Понятие о классической и квантовой теориях теплоемкости. Расчет количества теплоты при переменной теплоемкости (табличный и аналитический способы). Теплоемкость газовых смесей.
    

Теплоемкость – количество теплоты необходимое для нагрева вещества на 1К

С_п – полная теплоемкость, зависит от количества вещества в этой системе







Связь между различными видами удельных теплоемкостей

• 
  с_v, c^’_v, µc_v – теплоемкость при постоянном объеме
  
• 
  с_p, c_p^’, µc_p – теплоемкость при постоянном давлении
  

Соотношение Майера: c_p – c_v = R, где R – газовая постоянная

Энтропия – функция состояния термодинамической системы



Теплоемкость газовой смеси:

12. 
    Первый закон термодинамики. Понятие о вечном двигателе первого рода.
    

Первый закон термодинамики.

Частный случай закона сохранения и превращения энергии

• 
  Для неподвижной системы:
  

Теплота, подведенная к системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение ею работы против внешних сил.

1. 
   Если Q = 0, тогда L =
   
2. 
   Если , тогда L = Q
   
3. 
   Если Q = 0 и , тогда L = 0
   

Из первого закона термодинамики следует, что

---

U является функцией состояния и изменяется в результате внешних факторов.

Вечный двигатель первого рода – предполагает работу без извлечения энергии из окружающей среды.

13. 
    Второй закон термодинамики. Принципиальная схема теплового двигателя. Термический КПД цикла. Понятие о вечном двигателе второго рода. Математическое выражение второго закона термодинамики для обратимых и необратимых процессов.
    

• 
  Второй закон термодинамики.
  

Невозможен процесс, при котором тепло самопроизвольно переходит от тел менее нагретых к телам более нагретым.

Второй закон термодинамики определяет направление, в котором протекают процессы, устанавливает условия преобразования тепловой энергии в механическую, а также определяет максимальное значение работы, которая может быть произведена тепловым двигателем.



Важно! Первый закон термодинамики не запрещает самопроизвольный перенос теплоты от холодных тел к горячим.

• 
  Принципиальная схема теплового двигателя.
  

• 
  Термический КПД цикла.
  

Определяет эффективность преобразования теплоты в работу, в теоретическом цикле:

• 
  Понятие о вечном двигателе второго рода.
  

Двигатель, у которого отсутствует нижний источник – вечный двигатель второго рода.

Двигатель, который уменьшает энергию теплового резервуара и целиком превращает ее в работу без изменений в окружающей среде.

• 
  Математическое выражение второго закона термодинамики для обратимых и необратимых процессов.
  

Для обратимых

Для необратимых

14. 
    Политропный процесс. Частные случаи политропного процесса (адиабатный, изотермический, изобарный, изохорный).
    

• 
  Политропный процесс – процесс, при котором меняются все параметры системы, кроме теплоемкости, C-const
  

---

Смотрите также файлы

• Гносеология (эпистемология).docx

• Отработка упражнения 2,2,1 Прокладка магистральной линии d77 мм.doc

• Планконспект проведения занятий по дисциплине пожарнотактическая подготовка с личным составом 44 псч 28 псо фпс гпс гу мчс россии по Республике Башкортостан с 25. 02. 2023 по 28. 02. 2023 Тема 8.docx

• Отчет о прохождении учебной практики по профессиональному модулю пм. 03. Ревьюирование программных продуктов.docx

• В. В. Базылев 09 декабря 2022г. Методическийпла н проведения занятий с группой сотрудников (работников) 14 караулов 44 псч тема 9 Перва я помощь при ранениях. Вид занятия лекциясеминар.doc