Глоссарий по дисциплине «Техническая термодинамика»

Глоссарий по дисциплине «Техническая термодинамика»
Техническая термодинамика — наука, изучающая закономерности взаимного
превращения теплоты в работу. Она устанавливает взаимосвязь между тепловыми
,механическими и химическими процессами, которые совершаются в тепловых и
холодильных машинах, изучает процессы. Происходящие в газах и парах, а также
свойства этих тел при различных физических условиях.
Термодинамическая система – тело или группа тел, находящихся во
взаимодействии, мысленно или реально обособленные от окружающей среды.
Неизолированная система – система, которая обменивается с окружающей
средой теплотой и работой.
Изолированная система – система, которая не обменивается с окружающей
средой ни теплотой, ни работой.
Полуизолированная система – система, которая обменивается с окружающей
средой либо теплотой, либо работой.
Совокупность всех физических и химических свойств системы характеризует
её термодинамическое состояние. Все величины, характеризующие какое-либо
макроскопическое свойство рассматриваемой системы – параметры состояния.
Удельным объемом однородного вещества называется объем, занимаемы
единицей массы данного вещества.
Давление — средний результат ударов молекул газа ,находящихся в
непрерывном хаотическом движении, о стенки сосуда ,в котором заключен газ, и
представляет собой нормальную составляющую силы, действующий на единицу
поверхности.
Температура, характеризуя степень нагретости тел, представляет собой меру
средней кинетической энергии поступательного движения молекул ,и чем больше
средняя скорость движения молекул, тем выше температура тела.
Опытным путем установлено, что для однозначной характеристики данной
системы необходимо использовать некоторое число параметров, называемых
независимыми;
все
остальные
параметры
рассматриваются
как
функции
независимых параметров. В качестве независимых параметров состояния обычно
выбирают параметры, поддающиеся непосредственному измерению, например
температуру, давление, концентрацию и т.д. Всякое изменение термодинамического
состояния системы (изменения хотя бы одного параметра состояния) есть
термодинамический процесс.
Обратимый процесс – процесс, допускающий возможность возвращения
системы в исходное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какиелибо изменения.
Равновесный процесс – процесс, при котором система проходит через
непрерывный ряд равновесных состояний.
Энергия - мера способности системы совершать работу; общая качественная
мера движения и взаимодействия материи. Энергия является неотъемлемым
свойством
материи.
Различают
потенциальную
энергию,
обусловленную
положением тела в поле некоторых сил, и кинетическую энергию, обусловленную
изменением положения тела в пространстве.
Внутренняя энергия системы – сумма кинетической и потенциальной энергии
всех частиц, составляющих систему. Можно также определить внутреннюю
энергию системы как её полную энергию за вычетом кинетической и потенциальной
энергии системы как целого.
Формы перехода энергии от одной системы к другой могут быть разбиты на
две группы. В первую группу входит только одна форма перехода движения путем
хаотических столкновений молекул двух соприкасающихся тел, т.е. путём
теплопроводности (и одновременно путём излучения). Мерой передаваемого таким
способом движения является теплота. Теплота есть форма передачи энергии путём
неупорядоченного движения молекул. Во вторую группу включаются различные
формы перехода движения, общей чертой которых является перемещение масс,
охватывающих очень большие числа молекул (т.е. макроскопических масс), под
действием каких-либо сил. Таковы поднятие тел в поле тяготения, переход
некоторого количества электричества от большего электростатического потенциала
к меньшему, расширение газа, находящегося под давлением и др. Общей мерой
передаваемого такими способами движения является работа – форма передачи
энергии путём упорядоченного движения частиц.
Идеальными газами называют такие, которые полностью подчиняются
законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака. В идеальных газах отсутствуют силы
взаимного притяжения и отталкивания между молекулами, а объем самих молекул
пренебрежимо мал пл сравнению с объемом газа.
Закон Бойля-Мариотта: при постоянной температуре объем, занимаемый
идеальным газом. Изменяется обратно пропорционально его давлению.
Закон
Гей-Люссака: при постоянном давлении объемы одного и того же
количества идеального газа изменяются прямо пропорционально абсолютным
температурам.
Под газовой смесью понимается смесь отдельных газов, не вступающих между
собой ни в какие химические реакции. Молекулы газа создают давление на стенки
сосуда ,которое называется парциальным.
Первый закон термодинамики: подведенная к рабочему телу энергия в форме
теплоты расходуется на изменение внутренней энергии тела и на совершение телом
внешней работы.
Теплоемкостью называется количество теплоты, необходимое для нагревания
данной массы вещества на 1 ºС. Различают удельную и мольную теплоемкости.
Удельной теплоемкостью называется количество теплоты, необходимое для
нагревания одного грамма вещества 1 ºС, а мольной теплоемкостью (с) —
количество теплоты, необходимое для нагревания одного моля вещества на 1 ºС.
Истинной теплоемкостью называется отношение элементарного количества
теплоты сообщаемой термодинамической системе в каком-либо процессе, к
бесконечно малой разности температур.
К
основным
термодинамическим
процессам
относят:
изохорный,
протекающий при постоянном объеме; изобарный, протекающий при постоянном
давлении; изотермный, протекающий при постоянной температуре; адиабатный,
протекающий при отсутствии теплообмена с внешней средой; политропный,
протекающий при постоянной теплоемкости процесса.
Закон,
позволяющий
указать
направление
теплового
потока
и
устанавливающий максимально возможный предел превращения теплоты в работу в
тепловых машинах, представляет собой второй закон термодинамики.
Равновесное состояние фаз вещества, способных превращаться одна в другую,
называется фазовым равновесием.
Процесс превращения вещества из жидкого состояния в газообразное
называется парообразованием. Испарением называется парообразование, которое
происходит всегда при любой температуре со свободной поверхности жидкости или
твердого тела.
Переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твердое
называется конденсацией. Жидкость ,полученная при конденсации пара, называют
конденсатом.
Смесь сухого воздуха (не содержащего молекул воды)
с водяным паром
называется влажным воздухом. Смесь, состоящую из сухого воздуха и насыщенного
водяного пара, называют насыщенным влажным воздухом.
Температура, при которой воздух становится насыщенным, называется
температурой росы.
Компрессором называют машину, предназначенную для сжатия различных
газов.
Машины, в которых топливо сжигается непосредственно в цилиндре под
поршнем, называются двигателями внутреннего сгорания.